da das Thema mir keine Ruhe gelassen hat, habe ich mich damit noch einmal beschäftigt.
Das Problem habe ich folgendermaßen gelöst.
Die längste Formel wurde in eine \hphantom{}-Umgebung gepackt und zu einem neuen Befehl (der Übersicht halber) definiert.
Der Einsatz des neuen Befehls ermöglicht es, mehrere Mathematik-Umgebungen mit demselben Aussehen der array-Umgebung zu erstellen.
Die so ermöglichten einzelnen Umgebungen können nun wahlweise mit oder ohne Nummerierung erfolgen. Zur Korrektur der Höhe der "Ausrichtungsformel" ist hinter dem Zeilenende ein [-2ex] eingefügt.
Der Code:
\documentclass[%
]
{scrartcl}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{chemfig}
\usepackage[version=3]{mhchem}
\usepackage{amstext}
\usepackage[locale=DE,per-mode=fraction]{siunitx}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{blindtext}
\newcommand{\hphantomG}{\ensuremath{\hphantom{\SI{1}{\mol} \cdot \SI{16}{\gram\per\mol}}&\hphantom{ +}&\hphantom{\SI{4}{\mol} \cdot \SI{16}{\gram\per\mol}}&\hphantom{\ce{->}}&\hphantom{\SI{1}{\mol} \cdot \SI{44}{\gram\per\mol}}&\hphantom{ +}&\hphantom{\SI{2}{\mol} \cdot \SI{18}{\gram\per\mol}}\\[-2ex]}}
\begin{document}
\begin{equation}
\text{eine Formel mit einer Nummer} \label{eqn:Formel-1}
\end{equation}
\begin{equation*}
\begin{array}{ccccccc}
\hphantomG
\ce{CH_4}& +& \ce{2O_2}& \ce{->}& \ce{CO_2}& +& \ce{2 H_2O}
\end{array}
\end{equation*}
\begin{equation}
\begin{array}{ccccccc}
\SI{1}{\mol} \cdot \SI{16}{\gram\per\mol}& +& \SI{4}{\mol} \cdot \SI{16}{\gram\per\mol}&\ce{->}& \SI{1}{\mol} \cdot \SI{44}{\gram\per\mol}& +& \SI{2}{\mol} \cdot \SI{18}{\gram\per\mol} \label{eqn:Formel-2}\\
\end{array}
\end{equation}
\begin{equation}
\begin{array}{ccccccc}
\hphantomG
\SI{16}{\gram}& +& \SI{64}{\gram}& \ce{->}& \SI{44}{\gram}& +& \SI{36}{\gram} \label{eqn:Formel-3}\\
\end{array}
\end{equation}
\begin{equation*}
\begin{array}{ccccccc}
\hphantomG
& \SI{80}{\gram} & & \ce{->}& & \SI{80}{\gram}
\end{array}
\end{equation*}
\noindent
Gleichung 1: Siehe \ref{eqn:Formel-1} \\
Gleichung 2: Siehe \ref{eqn:Formel-2} \\
Gleichung 3: Siehe \ref{eqn:Formel-3}
\end{document}Mittels siunitx werden die Einheiten aufrecht und mit korrektem (offensichtlich nicht nach DIN/EN/ISO was auch immer) Abstand zur Größe dargestellt.
