第二部：物質の状態と変化　気体の量と体積

　空気をはじめ，実在気体の多くは，複数の気体分子が混合した気体である。
　ここで，3 種類（ A ，B ，C ）の気体が混合した気体が一定容量（ V ）の容器に入っていると仮定する。この時の容器内の圧力を混合気体の全圧という。
　混合気体が理想気体として扱える範囲の圧力と温度にある場合に，気体の種類 A ，B ，C と圧力，体積の関係を考える。

　気体の状態方程式（ PV ＝ nRT ）は，気体の種類によらず適用できること，同一圧力，同一温度，同一体積のすべての種類の気体には同じ数の分子が含まれる（アボガドロの法則）ことは既に紹介した。
　すなわち，気体の状態方程式は，気体の種類によらず，容器に入っている気体分子の量（数）のみに依存することが分かる。

　アボガドロの法則より，容器内の物質量 n は，気体種類は関係ないので，それぞれの物質量の単純和とできる。すなわち，容器内の気体 A の物質量 n_A モル，気体 B の物質量 n_B モル，及び気体 C の物質量 n_C モルとすると，混合気体の物質量 n ＝ n_A ＋ n_B ＋ n_C モルとなる。
　従って，気体の状態方程式は，
　　　　PV ＝ nRT ＝ ( n_A ＋ n_B ＋ n_C ) RT ＝ n_A RT＋ n_B RT＋ n_C RT ＝ P_A V＋ P_B V＋ P_C V
とできる。
　すなわち，P ＝ P_A ＋ P_B ＋ P_C となる。
　ここで，P_A ，P_B ，P_C は，それぞれの気体種の分圧（ partial pressure ）という。

　この関係をまとめると，「混合気体全体の圧力（全圧）は，各気体成分の圧力（分圧）の和に等しい。」となる。これを分圧の法則（ law of partial pressures ），又はドルトンの法則（ Dalton's law ）という。
　ちなみに，P_A V ＝ n_A RT ＝ ( n_A / n )・n RT ＝ ( n_A / n )・PV とできるので，気体成分の分圧は，全圧とモル分率（ n_A / n : 気体 A のモル分率という）から容易に求めることができる。

　分圧の法則と同じように考えることができる。すなわち，気体の状態方程式から，
　　　　P_A V ＝ n_A RT ＝ P V_A
　従って， V ＝ V_A ＋ V_B ＋ V_C
と，圧力と体積の関係を入れ替えた関係が得られる。

　この関係は，「理想気体において，混合気体の体積は，同温同圧の成分気体の体積の和に等しい。」と表現でき，分体積の法則，又はアマガーの法則（ Amagat's law ）といわれている。