Chlor ist ein grünlich gelbes Gas bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck. Es ist zweieinhalb Mal schwerer als Luft. Es wird eine Flüssigkeit bei -34 °C (-29 °F). Es hat einen Erstickungsgeruch und Inhalation verursacht Erstickung, Verengung der Brust, Engegefühl im Hals und—nach schwerer Exposition—Ödeme (Füllung mit Flüssigkeit) der Lunge. Nur ein Teil pro Tausend in der Luft verursacht innerhalb weniger Minuten den Tod, aber weniger als ein Teil pro Million kann toleriert werden., Chlor war das erste Gas, das im Ersten Weltkrieg in der chemischen Kriegsführung verwendet wurde I. Das Gas kann leicht durch Abkühlen oder durch Drücke von einigen Atmosphären bei normaler Temperatur verflüssigt werden.
Chlor hat eine hohe Elektronegativität und eine hohe Elektronenaffinität, wobei letztere sogar etwas höher ist als die von Fluor., Die Affinität von Chlor zu Wasserstoff ist so groß, dass die Reaktion mit explosiver Gewalt im Licht abläuft, wie in der folgenden Gleichung (wobei hv Licht ist):
In Gegenwart von Holzkohle findet die Kombination von Chlor und Wasserstoff schnell (aber ohne Explosion) im Dunkeln statt. Ein Wasserstoffstrahl brennt in Chlor mit einer silbrigen Flamme. Durch seine hohe Affinität zu Wasserstoff kann Chlor mit vielen wasserstoffhaltigen Verbindungen reagieren., Chlor reagiert beispielsweise mit Kohlenwasserstoffen und ersetzt nacheinander Chloratome für die Wasserstoffatome. Wenn der Kohlenwasserstoff jedoch ungesättigt ist, tragen Chloratome leicht zur Doppel-oder Dreifachbindung bei.
Chlormoleküle bestehen aus zwei Atomen (Cl2). Chlor verbindet sich mit fast allen Elementen, mit Ausnahme der leichteren Edelgase, zu Chloriden; Die meisten Metalle sind ionische Kristalle, während die der Halbmetalle und Nichtmetalle überwiegend molekular sind.,
Die Reaktionsprodukte mit Chlor sind üblicherweise Chloride mit hohen Oxidationszahlen, wie z. B. Eisentrichlorid (FeCl3), Zinntetrachlorid (SnCl4) oder Antimonpentachlorid (SbCl5), es sollte jedoch beachtet werden, dass das Chlorid mit der höchsten Oxidationszahl eines bestimmten Elements häufig in einem niedrigeren Oxidationszustand ist als das Fluorid mit der höchsten Oxidationszahl. Somit bildet Vanadium ein Pentafluorid, während das Pentachlorid unbekannt ist und Schwefel ein Hexafluorid, aber kein Hexachlorid ergibt. Mit Schwefel ist sogar das Tetrachlorid instabil.,
Aside from the −1 oxidation states of some chlorides, chlorine exhibits +1, +3, +5, and +7 oxidation states, respectively, in the following ions: hypochlorite (ClO−), chlorite (ClO−2), chlorate (ClO−3), and perchlorate (ClO−4). Five oxides—chlorine monoxide (Cl2O), chlorine dioxide (ClO2), chlorine perchlorate (Cl2O4), dichlorine hexoxide (Cl2O6), and dichlorine heptoxide (Cl2O7)—all highly reactive and unstable, have been indirectly synthesized. Chlorine can undergo addition or substitution reactions with organic compounds.,
Chlor verdrängt die schwereren, weniger elektronegativen Halogene Brom und Jod aus Verbindungen. Die Verschiebung von Bromiden erfolgt beispielsweise nach folgender Gleichung:
Darüber hinaus wandelt es mehrere Oxide in Chloride um. Ein Beispiel ist die Umwandlung von Eisentrioxid in das entsprechende Chlorid:
Chlor ist in Wasser mäßig löslich und ergibt Chlorwasser, und aus dieser Lösung wird ein festes Hydrat mit idealer Zusammensetzung, Cl2∙7.66H2O, erhalten., Dieses Hydrat zeichnet sich durch eine Struktur aus, die offener ist als die von Eis; Die Einheitszelle enthält 46 Moleküle Wasser und 6 Hohlräume, die für die Chlormoleküle geeignet sind. Wenn das Hydrat steht, findet eine Disproportionierung statt; das heißt, ein Chloratom im Molekül wird oxidiert und das andere wird reduziert. Gleichzeitig wird die Lösung sauer, wie in der folgenden Gleichung gezeigt:
in dem die Oxidationszahlen über die atomaren Symbole geschrieben sind., Chlorwasser verliert seine Effizienz als Oxidationsmittel im Stehen, weil Hypochlorsäure allmählich zersetzt. Die Reaktion von Chlor mit alkalischen Lösungen ergibt Salze von Oxyaziden.
Die erste Ionisationsenergie von Chlor ist hoch. Obwohl Ionen in positiven Oxidationszuständen nicht sehr stabil sind, werden hohe Oxidationszahlen durch Koordination stabilisiert, hauptsächlich mit Sauerstoff und Fluor. In solchen Verbindungen ist die Bindung überwiegend kovalent, und Chlor kann die Oxidationszahlen aufweisen +1, +3, +4, +5, +6, und +7.