NaCI 1,42 (30°C), 0,64 (70°C). Ниже 9,6°С в водных растворах образуются гидраты Х. переменного состава Cl×n H2 O (где n = 6¸8); это жёлтые кристаллы кубической сингонии, разлагающиеся при повышении температуры на Х. и воду. Х. хорошо растворяется в TiCl4 , SiC14 , SnCl4 и некоторых органических растворителях (особенно в гексане C6 H14 и четырёххлористом углероде CCl4 ). Молекула Х. двухатомна (Cl2 ). Степень термической диссоциации Cl2 + 243 кдж Û 2Cl при 1000 К равна 2,07×10-40 %, при 2500 К 0,909%. Внешняя электронная конфигурация атома Cl 3s 2 3p 5 . В соответствии с этим Х. в соединениях проявляет степени окисления —1, +1, +3, +4, +5, +6 и +7. Ковалентный радиус атома 0,99 
, ионный радиус Cl- 1,82 
, сродство атома Х. к электрону 3,65 эв, энергия ионизации 12,97 эв .
Химически Х. очень активен, непосредственно соединяется почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании) и с неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных газов), образуя соответствующие хлориды , вступает в реакцию со многими соединениями, замещает водород в предельных углеводородах и присоединяется к ненасыщенным соединениям. Х. вытесняет бром и йод из их соединений с водородом и металлами; из соединений Х. с этими элементами он вытесняется фтором. Щелочные металлы в присутствии следов влаги взаимодействуют с Х. с воспламенением, большинство металлов реагирует с сухим Х. только при нагревании. Сталь, а также некоторые металлы стойки в атмосфере сухого Х. в условиях невысоких температур, поэтому их используют для изготовления аппаратуры и хранилищ для сухого Х. Фосфор воспламеняется в атмосфере Х., образуя PCl3 , а при дальнейшем хлорировании — PCl5 ; сера с Х. при нагревании даёт S2 Cl2 , SCl2 и др. Sn Clm . Мышьяк, сурьма, висмут, стронций, теллур энергично взаимодействуют с Х. Смесь Х. с водородом горит бесцветным или жёлто-зелёным пламенем с образованием хлористого водорода (это цепная реакция),
Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200°C. Смеси Х. с водородом, содержащие от 5,8 до 88,5% H2 , взрывоопасны.
С кислородом Х. образует окислы: Cl2 O, ClO2 , Cl2 O6 , Cl2 O7 , Cl2 O8 (см. Хлора окислы ), а также гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты ), хлориты , хлораты и перхлораты. Все кислородные соединения хлора образуют взрывоопасные смеси с легко окисляющимися веществами. Окислы Х. малостойки и могут самопроизвольно взрываться, гипохлориты при хранении медленно разлагаются, хлораты и перхлораты могут взрываться под влиянием инициаторов.
Х. в воде гидролизуется, образуя хлорноватистую и соляную кислоты: Cl2 + H2 O Û HClO + HCl. При хлорировании водных растворов щелочей на холоду образуются гипохлориты и хлориды: 2NaOH + Cl2 = NaCIO + NaCI + H2 O, а при нагревании — хлораты. Хлорированием сухой гидроокиси кальция получают хлорную известь .
При взаимодействии аммиака с Х. образуется трёххлористый азот (см. Хлориды азота ). При хлорировании органических соединений Х. либо замещает водород: R—H + CI2 = RCl + HCI, либо присоединяется по кратным связям:
образуя различные хлорсодержащие органические соединения (см. Хлорирование ).
Х. образует с др. галогенами межгалогенные соединения . Фториды ClF, ClF3 , ClF5
