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Die Stöchiometrie gilt in der Chemie als mathematisches Hilfsmittel zur Berechnung der Mengenverhältnisse einer Reaktion mit Kenntnis der Reaktionsgleichungen. Letztlich geht es also darum, die notwendigen Mengen der Ausgangsstoffe zu definieren, die bei einer chemischen Reaktion zum Einsatz kommen sollen. Die Darstellung dieser Reaktionen erfolgt in chemischen Reaktionsgleichungen. Diese Reaktionsgleichungen werden unterschieden in:
Im weiteren Verlauf beschränken wir uns zur Beschreibung der Reaktion auf den globalen Ansatz wie in Tabelle 1 dargestellt.
| Brennstoff | Ausgangssituation | Reaktionsprodukte |
| Kohlenmonoxid | CO +  O2 |
CO2 |
| Methan | CH4 + 2 O2 | CO2 +2 H2O |
| Ethen, Ethylen | C2H4 +3 O2 | 2 CO2 + 2 H2O |
| Ethan | C2H6 +  O2 |
2 CO2 + 3 H2O |
| Propan | C3H8 + 5 O2 | 3 CO2 + 4 H2O |
| n-Butan | C4H10 +  O2 |
4 CO2 + 5 H2O |
| Wasserstoff | H2 + O2 |
H2O |
Tabelle 1: Reaktionsprodukte
Zur Ermittlung der optimalen Brennstoffkonzentration wird zunächst die Luftmenge berechnet. Als Ausgangswert dient der Sauerstoffgehalt. Da der Sauerstoffgehalt nur 0,20942 mol% beträgt wird der Multiplikator aus dem Kehrwert des Sauerstoff-Stoffmengenanteils errechnet. Weiterhin ist der Sauerstoffanteil der Reaktion zu berücksichtigen. Ein Beispiel für die Verbrennung von Wasserstoff soll dies verdeutlichen:
für die reine Verbrennung von Wasserstoff mit Sauerstoff gilt:
H2 + ½ O2 −› H2O
Hieraus folgt für die Verbrennung von Wasserstoff in der Luft:
H2 + ½*0,20942 O2 +½*0,7808 N2+½*0,00938 Ar + ½*0,00038 CO2Mit Berücksichtigung des Umrechnungsfaktor 1*0,20942-1 = 4,7751 und des Sauerstoff- Reaktionsanteils kann folgendes geschrieben werden:
H2 +½*4,7751*(0,20942 O2 +0,7808 N2+0,00938 Ar + 0,00038 CO2 )
Der Wert in der Klammer addiert sich auf 1 mol Luft.
Es kann also vereinfacht zur Berechnung des Anteils geschrieben werden:
1 mol H2 + 2,38755( 1mol Luft) führt zu:
Stoffmengenanteil = 
Zur Berechnung des Volumenanteils sind die Molvolumen zu berücksichtigen:
Volumenanteil = 
| Bezeichnung | Chemisches Zeichen | Faktor | Molvolumen Brennstoff | [1]
mol% |
[2]
Vol% |
[3] Vol% |
| Wasserstoff | H2 | 2,387 | 22,428 | 29,52% | 29,55% | 29,58% |
| Methan | CH4 | 9,550 | 22,36 | 9,48% | 9,46% | 9,50% |
| Ethen, Ethylen | C2H4 | 14,325 | 22,25 | 6,53% | 6,48% | 6,54% |
| Kohlenmonoxid | CO | 2,387 | 22,40 | 29,52% | 29,52% | 29,58% |
| Ethan | C2H6 | 16,712 | 22,19 | 5,65% | 5,60% | 5,66% |
| Propan | C3H8 | 23,875 | 21,93 | 4,02% | 3,94% | 4,03% |
| n-Butan | C4H10 | 31,037 | 21,46 | 3,12% | 2,99% | 3,13% |
[1] = Stoffmengenanteil Brennstoff (reales Gas) in mol%
[2] = Volumenanteil Brennstoff (reales Gas) in Vol%
[3] = Volumenanteil Brennstoff
(ideales Gas)
21% Sauerstoffgehalt
| Bezeichnung | Faktor | M | [1] mol% |
[2] Vol% |
[3] Vol% |
| Wasserstoff, H2 | 2,387 | 22,428 | 29,52% | 29,55% | 29,58% |
| Methan, CH4 | 9,550 | 22,36 | 9,48% | 9,46% | 9,50% |
| Ethen, Ethylen, C2H4 | 14,325 | 22,25 | 6,53% | 6,48% | 6,54% |
| Kohlenmonoxid, CO | 2,387 | 22,40 | 29,52% | 29,52% | 29,58% |
| Ethan, C2H6 | 16,712 | 22,19 | 5,65% | 5,60% | 5,66% |
| Propan, C3H8 | 23,875 | 21,93 | 4,02% | 3,94% | 4,03% |
| n-Butan, C4H10 | 31,037 | 21,46 | 3,12% | 2,99% | 3,13% |
M = Molvolumen Brennstoff in 
[1] = Stoffmengenanteil Brennstoff (reales Gas) in mol%
[2] = Volumenanteil Brennstoff (reales Gas) in Vol%
[3] = Volumenanteil Brennstoff (ideales Gas) 21% Sauerstoffgehalt
Bei der Berechnung wurde für Sauerstoff ein Stoffmengenanteil von 20,942% zugrunde gelegt. Vielfach wird vereinfacht ein Sauerstoffgehalt von 21% angesetzt. Weiterhin wird eine Berechnung oft unter der Annahme eines idealen Gases durchgeführt. Bei dem Vergleich der verschiedenen Ergebnisse ist die Abweichung tatsächlich sehr gering. Ein Vergleich der Molvolumen der verschiedenen Gase macht die Abweichung transparent. Da bei realen technischen Verbrennungen oft „unstöchiometrisch“, gefahren wird (mindesten 1 Reaktionspartner bleibt teilweise erhalten), wird vielfach der Ansatz "Ideales Gases, 21% Sauerstoffanteil" gewählt. Informationen zur unterschiedlichen Darstellung der Luftzusammensetzung finden Sie auf der folgenden Seite.
