Klor
Klorin memiliki 2 isotop stabil, 35Cl dan 37Cl. 2 isotop ini merupakan 2 isotop alam yang ada, dengan perbandingan di alam 35Cl 76% dan 37Cl 24% sisanya. Keduanya disintesa di bintang pada proses pembakaran oksigen dan pembakaran silikon. Keduanya memiliki spin nuklir 3/2+ dan oleh karena itu dapat digunakan untuk resonansi magnetik nuklir, meski besaran spin lebih besar dari 1/2 akan menghasilkan distribusi
muatan nuklir non-lingkar dam akhirnya resonansi meluas sebagai akibat dari momen kuadrupol nuklir dan resultan relaksasi kuadrupolar tidak nol. Isotop klorin yang lain semuanya radioaktif dengan waktu-paruh yang terlalu cepat. Dari semuanya, yang paling umum digunakan di laboratorium adalah 36Cl (t1/2 = 3.0105thn) dan 38Cl (t1/2 = 37.2menit), yang bisa dibuat dari aktivasi neutron klorin alam.
Radioisotop klorin yang paling stabil adalah 36Cl. Mode peluruhan utama isotop yang lebih ringan dari 35Cl adalah penangkapan elektron terhadap isotop-isotop sulfur; isotop yang lebih berat dari 37Cl adalah peluruhan beta terhadap isotop-isotop argon; dan 36Cl dapat meluruh menjadi 36S atau 36Ar stabil. Dalam lingkungan subpermukaan, penangkapan muon oleh 40Ca digunakan untuk menghasilkan 36Cl.
Klorin bersifat intermediet dalam hal reaktivitas diantara fluor dan bromin, dan merupakan salah satu elemen paling reaktif. Klorin merupakan oksidator yang lebih lemah dari fluor namun lebih kuat dari bromin atau yodium. Hal ini dapat dilihat dari potensial elektroda standar pasangan X2/X (F, +2.866 V; Cl, +1.395 V; Br, +1.087 V; I, +0.615 V; pada +0.3 V). However, this
trend is not shown in the bond energies because fluorine is singular due to its small size, low polarisability, and lack of low-lying d-orbitals available for bonding (which chlorine has). As another difference, chlorine has a significant chemistry in positive oxidation states while fluorine does not. Chlorination often leads to higher oxidation states than bromination or iodination but lower oxidation states to fluorination. Klorin cenderung untuk bereaksi dengan senyawa yang memiliki ikatan M-M, M-H, atau M-C untuk membentuk ikatan M-Cl.
Diketahui bahwa E°(1/2O2/H2O) = +1.229 V (kurang dari +1.395 V) maka dapat diperkirakan bahwa klorin semestinya dapat mengoksidasi air menjadi oksigen dan asam hidroklorat. However, the kinetics of this reaction are unfavorable, and there is also a bubble overpotential effect to consider, so that electrolysis of aqueous chloride solutions evolves chlorine gas and not oxygen gas, a fact that is very useful for the industrial production of chlorine.
Senyawa klorin yang paling sederhana adalah asam klorida, HCl, merupakan bahan kimia utama dalam industri dan laboratorium, baik dalam bentuk gas maupun larut dalam air dalam bentuk asam hidroklorat. Sering juga diproduksi dengan membakar gas hidrogen dalam gas klorin, atau sebagai produk samping dalam klorinasi hidrokarbon. Pendekatan lainnya adalah mencampur natrium klorida dengan asam sulfat pekat untuk menghasilkan asam hidroklorat, disebut juga dengan proses "salt-cake":
Dalam laboratorium, gas asam klorida dapat dibuat dengan mengeringkan asam ini dengan asam sulfat pekat. Deuterium klorida, DCl, dapat dibuat dengan mereaksikan benzoil klorida dengan air berat (D2O).
Pada suhu ruang, asam klorida berwujud gas tak berwarna, sama seperti semua hidrogen halida kecuali hidrogen fluorida, karena hidrogen tak dapat membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan atom klorin yang keelektronegatifannya lebih besar. Asam klorida merupakan asam kuat (p = 7) karena ikatan hidrogen dengan klorin terlalu lemah untuk
terdisosiasi. Sistem HCl/H2O memiliki banyak bentuk hidrat HCln H2O untuk n = 1, 2, 3, 4, dan 6. Campuran HCl dan H2O melebihi 1:1 akan membuat sistem terpisah menjadi 2 fase liquid yang berbeda. Asam klorida membentuk azeotrop dengan titik didih 108.58 °C pada 20.22 g HCl per 100 g larutan, maka asam klorida tidak dapat dipekatkan lebih jauh lagi melewati ini melalui distilasi.
Tidak seperti asam fluorida, asam klorida anhidrat sulit untuk digunakan sebagai pelarut, karena titik didihnya rendah, rentang cairnya kecil, konstanta dielektriknya kecil dan tidak terdisosiasi merata menjadi ion-ion H2Cl+ dan HCl 2 dan jauh lebih tak stabil daripada ion bifluorida (HF 2) karena lemahnya ikatan hidrogen antara
klorin dan hidrogen. Asam klorida anhidrat adalah pelarut yang buruk, hanya dapat melarutkan senyawa yang kecil seperti nitrosil klorida dan fenol, atau garam dengan energi kisi sangat rendah seperti tetraalkilamonium halida. Senyawa ini siap memprotonasi elektrofil yang berisi ikatan . Solvolisis, reaksi penggantian ligan, dan oksidasi telah dikarakterisasi dengan baik pada larutan asam klorida:
Ph3SnCl + HCl  Ph2SnCl2 + PhH (solvolisis) Ph3COH + 3 HCl  Ph 3C+ HCl 2 + H3O+Cl (solvolisis) Me 4N+ HCl 2 + BCl3  Me 4N+ BCl 4 + HCl (penggantian ligan) PCl3 + Cl2 + HCl  PCl+ 4HCl 2 (oksidasi)
Meskipun klorin adalah oksidator kuat dengan energi ionisasi pertama tinggi, senyawa ini dapat teroksidasi pada kondisi ekstrim membentuk kation Cl+ 2. Senyawa ini sangat tak stabil dan hanya dikarakterisasi oleh spektrum pita elektronik ketika diproduksi dalam tabung discharge bertekanan rendah. Kation Cl+ 3 yang berwarna kuning lebih stabil dan dapat diproduksi sebagai berikut:
Reaksi ini dilakukan dalam pelarut arsenik pentafluorida. Anion triklorida, Cl 3, juga telah dikarakterisasi, analog dengan triiodida.
Tiga fluorida klorin membentuk sekelompok senyawa interhalogen yang semuanya diamagnetik. Beberapa turunan kation dan anion diketahui, seperti ClF 2, ClF 4, ClF+ 2, dan Cl2F+. Beberapa pseudohalida klorin juga diketahui, seperti sianogen klorida (ClCN, linear), klorin sianat (ClNCO), klorin tiosianat (ClSCN, unlike its oxygen counterpart), dan klorin azida (ClN3).
Klorin monofluorida (ClF) stabil secara termal, dan dijual komersial dalam botol 500-gram. Merupakan gas tak berwarna yang melebur pada 155.6 °C dan mendidih pada 100.1 °C. It may be produced by the direction of its elements at 225 °C, though it must then be separated and purified from klorin trifluorida dan reaktannya. Karakteristiknya sendiri berada di tengah-tengah antara klorin dan fluor. It will react with many metals and nonmetals from room temperature and above,
fluorinating them and liberating chlorine. It will also act as a chlorofluorinating agent, adding chlorine and fluorine across a multiple bond or by oxidation: for example, it will attack karbon monoksida to form karbonil klorofluorida, COFCl. It will react analogously with heksafluoroaseton, (CF3) 2CO, dengan katalis kalium fluorida untuk menghasilkan heptafluoroisopropil hipoklorit, (CF3) 2CFOCl; with nitriles RCN to produce RCF2NCl2; and with the sulfur oxides SO2 and SO3 to produce ClOSO2F and
ClSO2F respectively. Senyawa ini juga bereaksi eksotermis dengan senyawa yang memiliki gugus-OH dan-NH, seperti air:
Klorin trifluorida (ClF3) berbentuk cairan tak berwarna volatil yang melebur pada 76.3 °C dan mendidih pada 11.8 °C. Senyawa ini dapat dibuat dengan memfluorinasi langsung gas klorin atau klorin monofluorida pada 200-300 °C. Senyawa ini merupakan salah satu senyawa kimia paling reaktif, bereaksi dengan banyak substansi termasuk yang beberapa diantaranya dianggap inert, seperti
asbestos, beton, dan pasir. Senyawa ini meledak apabila berkontak dengan air dan sebagian besar senyawa organik lain. The list of elements it sets on fire is diverse, containing hidrogen, kalium, fosfor, arsenik, antimon, sulfur, selenium, telurium, bromin, iodine, dan molibdenum, tungsten, rodium, iridium, serta besi bubuk. An impermeable fluoride layer is formed by natrium, magnesium, aluminium, seng, timah, and perak, which may be removed by heating. Ketika