పదార్థం ఘన, ద్రవ, వాయుస్థితుల్లో ఉంటుంది. ఇవి కాకుండా ప్లాస్మా, అతి శీతల ఘనస్థితులు కూడా ఉండొచ్చు. ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, అంతరణుబలాలు పదార్థ స్థితులకు కారణాలు. పదార్థం -ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా ఉంటే ఘనస్థితిలో; ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉంటే ద్రవస్థితిలో; బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రత గది ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువగా ఉంటే వాయుస్థితిలో ఉంటుంది. పదార్థం మూడు స్థితుల్లో ఉండటానికి అంతరణుబలాలే మూలకారణం.
 

అయాన్ - ద్విధ్రువబలాలు: అయాన్లు, నీరు లాంటి ధ్రువాణువుల మధ్య ఉండే బలాలు.
          ఉదా: Na⁺, Cl ^- అయాన్లు, H₂O మధ్య బలాలు.
 

ద్విధ్రువ - ద్విధ్రువబలాలు: శాశ్వత ద్విధ్రువ భ్రామకం ఉన్న ధ్రువాణువుల మధ్య ఉండే బలాలు.
          ఉదా: HCl, NH₃, SO₂ అణువుల మధ్య ఉండే బలాలు.
 

ద్విధ్రువ - ప్రేరిత ద్విధ్రువబలాలు: నీరులాంటి ద్విధ్రువ అణువులు, ద్విధ్రువ భ్రామకం లేని అణువులకు మధ్య ఉండే బలాలు.          
          ఉదా: నీరు, జడ వాయువుల మధ్య ఉండే బలాలు.

లండన్ విక్షేపక బలాలు: సున్నా ద్విధ్రువ భ్రామకం ఉండే అధ్రువ అణువులు, పరమాణువుల మధ్య ఉండే బలాలు.          
ఉదా: బెంజిన్ అణువుల మధ్య ఉండే బలాలు.
కొన్ని వాయు నియమాల అధ్యయనం ద్వారా పీడనం (P), ఘనపరిమాణం (V), ఉష్ణోగ్రత (T), మోల్‌ల సంఖ్య (n)ల మధ్య ఉండే సంబంధాన్ని తెలుసుకోవచ్చు.
 

బాయిల్ నియమం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువు ఘనపరిమాణం, దాని పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
              V ∝ 1/P   PV = K   _{(స్థిరాంకం)}   P₁V₁ = P₂V₂
ఛార్లెస్ - గెలూసాక్ నియమం: స్థిరపీడనం, 0º C ల వద్ద ప్రతి ఒక డిగ్రీ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల / తగ్గుదలకు ఒక వాయువు ఘనపరిమాణంలో 1/273 రెట్లు పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల ఉంటుంది.
               V = V₀ (1 + t/273)
 

ఛార్లెస్ నియమం: స్థిరపీడనం వద్ద, వాయువు ఘనపరిమాణం, దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.     
V ∝  T 
            

ఇక్కడ R = విశ్వవాయు స్థిరాంకం. అన్ని వాయువులకూ ఒకే విలువ ఉంటుంది. జరిగిన పని K^-1 మోల్ ^{-1 .}
ఇది P, T, V యూనిట్లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. 
    R = 8.314 జౌల్స్ K^-1 మోల్^-1 = 0.0821 లీటర్ అట్మా K-¹ మోల్-¹
       = 8.314 × 107 ఎర్గ్‌లు K^-1 మోల్ ^-1 = 1.987 కెలోరీలు K^-1మోల్^-1
       = 0.083 బార్ dm³ K-1 మోల్^-1 = 8.314 కిలోపాస్కల్‌ K^-1 మోల్^-1
 

సంపీడన గుణకం (Z): వాయువు నిజమోలార్ ఘనపరిమాణం, ఆదర్శ వాయువు మోలార్ ఘనపరిమాణాల మధ్య ఉండే నిష్పత్తి.
    ఆదర్శ వాయువుకు Z = 1          నిజ వాయువుకు Z ≠ 1
 Z < 1 (వాయువు రుణ విచలనాన్ని చూపుతుంది, ఎక్కువ సంపీడనం చెందుతుంది.)
 Z > 1 (వాయువు ధన విచలనాన్ని చూపుతుంది, తక్కువ సంపీడనం చెందుతుంది.)
 

ఆదర్శ వాయువు: అన్ని ఉష్ణోగ్రతాపీడనాల వద్ద ఆదర్శవాయువు సమీకరణాన్ని పాటించేదే ఆదర్శ వాయువు. ఒక వాయువు అధిక ఉష్ణోగ్రత, అల్ప పీడనాల వద్ద ఆదర్శ స్వభావాన్ని పొందుతుంది.
 

నిజవాయువు: అన్ని ఉష్ణోగ్రతాపీడనాల వద్ద ఆదర్శ వాయుసమీకరణాన్ని పాటించని వాయువు. ఇది అధికపీడనం, అల్ప ఉష్ణోగ్రతల వద్దే వాయు నియమాలను పాటిస్తుంది.
           వాయువుల అణుచలన సిద్ధాంతంలో కొన్ని తప్పు ప్రతిపాదనల మూలంగా వాయువులు ఆదర్శ స్వభావం నుంచి విచలనం చెందాయి. వీటిని అధిగమించడం కోసం వాండర్‌వాల్స్ ఒక సమీకరణాన్ని రూపొందించాడు. (పీడనం, ఘనపరిమాణాలను సరిదిద్దిన తర్వాత).

a, b లు వాండర్ వాల్స్ స్థిరాంకాలు. ఇవి వాయు స్వభావంపై ఆధారపడతాయి. ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడవు.
a: దీనికి అట్మా లీటర్2 మోల్ -2 యూనిట్లు. ఇది ఆకర్షణ బలాలకు సంబంధించింది.
b: దీనికి లీటర్ మోల్^-1 యూనిట్. ఇది వికర్షణ బలాలు, అణువుల పరిమాణం, బహిష్కృత ఘనపరిమాణాన్ని తెలుపుతుంది.
b = 4V
 

సందిగ్ధ పీడనం (Pc): సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువును ద్రవీకరించడానికి అవసరమైన కనీస పీడనం.

సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత (Tc): ఏ ఉష్ణోగ్రత కంటే పైన వాయువును ద్రవీకరించలేమో దాన్నే సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
                             Tc =

సందిగ్ధ ఘనపరిమాణం (Vc): సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రతా, పీడనాల వద్ద వాయువు ఆక్రమించే ఘనపరిమాణం.
                              Vc = 3b
జౌల్ - థామ్సన్ ప్రభావం: ఒక వాయువును సన్నటి రంధ్రం ద్వారా అధికపీడనం నుంచి అల్పపీడనం వైపు వ్యాకోచింపజేసి చల్లబరిచే ప్రక్రియ. ఆదర్శ వాయువులు ఈ ప్రభావాన్ని చూపవు.
విలోమ ఉష్ణోగ్రత: ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అయితే వాయువుని చల్లబరిచే, వేడి చేసే ప్రభావాలు ఉండవో ఆ ఉష్ణోగ్రతను విలోమ ఉష్ణోగ్రత అంటారు. ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద జౌల్ థామ్సన్ ప్రభావం సున్నా. ఈ ఉష్ణోగ్రతకు దిగువన వాయువు చల్లబడుతుంది. ఎగువన వాయువు వేడెక్కుతుంది.
గ్రాహం వాయు విసరణ లేదా నిస్సరణ నియమం: నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద ఒక వాయువు విసరణ లేదా నిస్సరణ వేగం ఆ వాయు సాంద్రత వర్గమూలానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

గ్రాహం నియమం అనువర్తనాలు: U²³⁵, U²³⁸ ఐసోటోపులను వేరు చేయడం, మీథేన్ వాయువును అన్సిల్ అలారం ద్వారా గుర్తించడం.
డాల్టన్ పాక్షిక పీడనాల నియమం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆదర్శ వాయు మిశ్రమం (చర్య జరపని వాయు మిశ్రమం) కలిగించే మొత్తం పీడనం, ఆ మిశ్రమంలో ఉండే అన్ని వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం.   
         Pమిశ్రమం = P₁+ P₂+ P₃ 
        P₁, P₂, P₃  లు వరుసగా ఒకటో, రెండో, మూడో వాయువుల పాక్షిక పీడనాలు.
        పాక్షిక పీడనం = మోల్‌భాగం × మొత్తం పీడనం
        P1 =  X₁. P        ఇక్కడ X₁ =

n_1, n₂, n₃ లు వరుసగా ఒకటో, రెండో, మూడో వాయువుల మోల్‌ల సంఖ్య.

డాల్టన్ పాక్షిక పీడన నియమంతో నీటిపై సంగ్రహించే వాయువుల వాయు పీడనాన్ని కనుక్కోవచ్చు. వాయు మిశ్రమం మొత్తం పీడనాన్ని కనుక్కోవచ్చు.
           P పొడివాయువు =  Pమొత్తం -     Pనీటి బాష్పం
HCl + NH₃, NO + O₂, CO + Cl₂, H₂ + Cl₂ మిశ్రమాల్లో రసాయన చర్య జరుగుతుండటం వల్ల అవి డాల్టన్ నియమాన్ని పాటించవు.
 

అవగాడ్రో నియమం: ఒకే ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద ఒకే ఘన పరిమాణం ఉన్న అన్ని వాయువులు సమాన సంఖ్యలో మోల్‌లను లేదా అణువులను కలిగి ఉంటాయి.

వాయువుల అణుచలన సిద్ధాంతం: బోల్ట్‌జ్‌మన్, మాక్స్‌వెల్, క్లాసియస్‌లు వాయువులతో జరిపిన ప్రయోగ ఫలితాల ఆధారంగా ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు.
ఈ సిద్ధాంతంలోని ముఖ్యాంశాలు: వాయువులో అతి సూక్ష్మమైన కణాలుంటాయి. వీటినే అణువులు అంటారు. అణువులు అన్నిదిశల్లో క్రమరాహిత్యంగా చలిస్తాయి. అణువుల మధ్య ఆకర్షణ, వికర్షణలుండవు. అణువుల చలనాలపై భూమ్యాకర్షణ ప్రభావం ఉండదు. అణువుల తాడనాలు స్థితిస్థాపక తాడనాలు. ఇవి పాత్రలో గోడలకు ఢీ కొన్నప్పుడే వాయుపీడనం కలుగుతుంది. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువుల సగటు గతిశక్తి పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది. ఈ సిద్ధాంతంలోని ప్రతిపాదనలను పాటించే వాయువులను ఆదర్శ వాయువులు అంటారు.
నిజ వాయువులు ఆదర్శ స్వభావాన్ని చూపకపోవడానికి ఈ సిద్ధాంతంలోనిరెండు లోపాలు:
 పాత్ర ఘనపరిమాణంతో పోల్చినప్పుడు వాయు అణువుల మొత్తం ఘనపరిమాణం లెక్కలోనికి తీసుకోనక్కర్లేదు. అణువుల మధ్య ఆకర్షణ, వికర్షణ బలాలను లెక్కలోనికి తీసుకోనక్కర్లేదు. అణుచలన సిద్ధాంతం ప్రతిపాదనలు, r. m. s. వేగాలను ఉపయోగించి చల ద్వాయు సమీకరణాన్ని ఈ విధంగా ఉత్పాదించారు.     PV =  1/2mnc²
చలద్వాయు సమీకరణం నుంచి వాయు నియమాల ఉత్పాదన
 

1. బాయిల్ నియమం: స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాయువు ఘనపరిమాణం, దాని పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

   బోల్ట్‌జ్‌మన్ స్థిరాంకం  =  ఒక అణువుకు వాయు స్థిరాంకం

K = 1.38 × 1.38 ×10-16 ఎర్గ్ లు డిగ్రీ -1 అణువు -1
= 1.38 × 10-23  జౌల్ లు డిగ్రీ -1 అణువు -1
EK, K విలువలు R విలువపై ఆధారపడి ఉంటాయి.
 

మాక్స్‌వెల్ అణువేగాల పంపిణీ: ఈ వక్రాల నుంచి గ్రహించే కొన్ని విషయాలు: అతి తక్కువ, అత్యధిక వేగాలున్న అణువులు, మొత్తం అణువులతో పోలిస్తే చాలా తక్కువ.
 Cp <  < C
వేగం పెరిగే కొద్దీ నిర్ణీత వేగం ఉండే అణువుల సంఖ్య కూడా పెరుగుతుంది. ఇది ఒక గరిష్ఠ విలువకు చేరి మళ్లీ తగ్గుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తక్కువ వేగాలున్న అణువుల సంఖ్య తగ్గి, ఎక్కువ వేగాలున్న అణువుల సంఖ్య పెరుగుతుంది. 

 మొత్తం అణువుల్లో 'f' భాగం అణువులకు వేగాల తేడా S నుంచి S+S వరకు (చాలా తక్కువ) ఉన్నాయనుకుంటే 
 f = F (S). S 

అణువుల వేగాల రకాలు: 1. R.M.S. వేగం (C): ఒక వాయువులో ఉన్న అణువుల వేగ వర్గాల సగటు విలువ వర్గమూలం.

Cp, , C ల నిష్పత్తి: 

 

ద్రవస్థితి
         ఘన, వాయు స్థితుల మధ్యస్థ స్థితే ద్రవస్థితి. ద్రవస్థితిలో అణువుల మధ్యదూరం 10^-5 నుంచి 10^-7 సెం.మీ. వరకూ ఉంటుంది. ద్రవాలు, వాయువుల మాదిరే వ్యాపనం చెందుతాయి. వాయువులంతగా సంపీడనం చెందవు. ద్రవాలకు నిర్దిష్ట ఆకృతి ఉండదు. కానీ నిర్దిష్ట ఘనపరిమాణం ఉంటుంది. ద్రవాలకు ఉండే కొన్ని ముఖ్య లక్షణాలు.
 

బాష్పపీడనం: ద్రవస్థితి, బాష్పస్థితి సమతాస్థితిలో ఉన్నప్పుడు బాష్పం కలిగించే పీడనాన్ని బాష్పపీడనం అంటారు. సమతాస్థితి వద్ద ద్రవీకరణ రేటు, బాష్పీభవన రేటుకి సమానం. బాష్పీభవనాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు: ఉష్ణోగ్రత, ద్రవస్వభావం, ద్రవ ఉపరితల వైశాల్యం, ఉపరితలంపై వీచే గాలి వేగం. వాతావరణంలో ఎత్తుకి వెళ్లేకొద్దీ వాతావరణ పీడనం తగ్గి, ద్రవాలు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరుగుతాయి. దీంతో బాష్పీభవన స్థానాలూ తగ్గుతాయి. అందుకే కొండలమీద వంట చెయ్యడానికి కుక్కర్లను; పరికరాలను స్టెరిలైజ్ చెయ్యడానికి ఆటోక్లేవ్‌లను ఉపయోగిస్తారు.
''ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అయితే ద్రవ బాష్పపీడనం, వాతావరణ పీడనానికి సమానమవుతుందో ఆ ఉష్ణోగ్రతను బాష్పీభవన స్థానం'' అంటారు. ప్రెజర్ కుక్కర్‌లో ద్రవ ఉపరితలంపై పీడనం పెరిగి బాష్పీభవన స్థానం పెరుగుతుంది.
తలతన్యత: పాదరసం, వర్షం బిందువులు గోళాకారంగా ఉంటాయి. నాళికలో ద్రవ ఉపరితలం వక్రంగా ఉంటుంది. కేశనాళిక ద్వారా ద్రవం పైకి పెరుగుతుంది. ఈ ధర్మాలన్నీ తలతన్యత వల్లే వచ్చాయి. డై ఇథైల్ ఈథర్, ఎసిటోన్, CCl₄, ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌ల కంటే నీటిలో హైడ్రోజన్ బంధాలు ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల నీటికి తలతన్యత అధికంగా ఉంటుంది. ''ద్రవ ఉపరితలంపై ఉండే అణువుల మధ్య ఉన్న అసమతుల్య, అతుక్కునే (cohesive) బలాల మూలంగా, ద్రవ ఉపరితలం సాగదీసిన రబ్బరు పొరలా ప్రవర్తించడాన్ని తలతన్యత'' అంటారు. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ తలతన్యత తగ్గిపోతుంది. సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత వద్ద తలతన్యత ఉండదు.
తలతన్యత యూనిట్: Nm^-1
స్నిగ్ధత: ఆముదం, తేనె, గ్లిజరాల్, స్నేహకాలు తక్కువ వేగంతో; డైఇథైల్ ఈథర్, ఎసిటోన్, కార్బన్ టెట్రాక్లోరైడ్, నీరు ఎక్కువ వేగంతో ప్రవహిస్తాయి. స్నిగ్ధత ఎక్కువయ్యేకొద్దీ ద్రవప్రవాహ వేగం తగ్గిపోతుంది. స్నిగ్ధతకు ముఖ్య కారణాలు- ''హైడ్రోజన్ బంధం, వాండర్‌వాల్ బలాలు''. నిజానికి గాజు ద్రవపదార్థం. దానికి ఉండే అత్యధిక స్నిగ్ధత మూలంగా ఘనపదార్థంగా ప్రవర్తిస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ ద్రవాల స్నిగ్ధత తగ్గిపోతుంది.
''ద్రవ ప్రవాహ వేగాన్ని తగ్గించే అంతర నిరోధకబలాన్ని స్నిగ్ధత అంటారు.'' ''స్పర్శా వైశాల్యం, వేగ ప్రవణత ఒక యూనిట్ ఉన్నప్పుడు అవసరమైన బలాన్ని స్నిగ్ధతాగుణకం అంటారు'' దీని యూనిట్ NSm^-2