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Zur vierten Hauptgruppe gehören die Elemente Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn und Blei.
Der Metallcharakter der Elemente nimmt mit steigender Ordnungszahl zu. Kohlenstoff ist ein typisches Nichtmetall, Germanium ein typisches Halbmetall, Blei ein typisches Metall.
Kohlenstoff besitzt von allen Elementen die ausgeprägteste Tendenz zur Bildung von Ketten und Ringen und bildet zahlreiche Verbindungen mit C-C - oder C-Element-Mehrfachbindungen. Daraus resultiert eine Vielzahl von Verbindungen, die die Grundlage für das Leben auf der Erde bilden und Thema der organischen Chemie sind.

Bei der Herstellung von Stoffen ist es oft nicht ausreichend, nur die Edukte zusammenzugeben, es ist auch nötig, optimale Bedingungen für den Ablauf der Reaktion zu schaffen. Viele Reaktionen laufen in Lösung besser ab als ohne Lösungsmittel. Die Einstellung des Gleichgewichts wird durch Katalysatoren beschleunigt. Bei der Reaktion fallen dann häufig Produktgemische an, die durch Extraktion oder Adsorption getrennt werden müssen.Lösungsmittel, Katalysatoren, Extraktionsmittel oder Adsorptionsmittel sind Hilfsstoffe, die für viele chemische Prozesse benötigt werden und die theoretisch durch die Reaktion nicht verbraucht werden.

Oft werden den reinen Polymermaterialien Hilfsstoffe zugesetzt, die ihre technischen Eigenschaften verbessern. Dazu zählen insbesondere Weichmacher, Stabilisatoren und andere Zusatzstoffe. Am Beispiel des Polyvinylchlorids (PVC) wird dies erläutert.
Bei der großtechnischen Herstellung von Stoffen können nicht immer optimale Bedingungen hinsichtlich Druck, Temperatur usw. geschaffen werden, um das Reaktionsprodukt in ausreichender Menge oder Geschwindigkeit zu erhalten. Um dennoch eine Reaktion schnell und effizient durchführen zu können, werden chemische Zusätze, sogenannte Hilfsstoffe, zugefügt. Nach der Reaktion werden die Hilfsstoffe in der Regel abgetrennt, regeneriert und dem Prozess wieder zugeführt. Zu den Hilfsstoffen zählen Katalysatoren, Lösungsmittel, Extraktionsmittel und Adsorptionsmittel. Emulgatoren sind Hilfsstoffe, die jedoch im Produkt verbleiben.