Chloorgas (Cl₂) is een diatomisch molecuul, wat betekent dat het bestaat uit twee aan elkaar gebonden chlooratomen. Wanneer chloorgas in water oplost, ondergaat het een chemische reactie die hydrolyse wordt genoemd. Tijdens deze reactie reageren de Cl₂-moleculen met watermoleculen (H₂O) en vormen zoutzuur (HCl) en hypochloorzuur (HOCl).

De chemische vergelijking voor deze reactie is:

Cl₂(g) + H₂O(l) → HCl(aq) + HOCl(aq)

Bij deze reactie krijgt elk chlooratoom een ​​elektron uit het watermolecuul, wat resulteert in de vorming van twee chloride-ionen (Cl⁻). De algehele lading van het systeem blijft neutraal, aangezien de twee chloride-ionen elk een negatieve lading van 1- hebben, terwijl het waterstofion (H⁺) uit het zoutzuur een positieve lading van 1+ heeft.

Daarom kan chloor worden aangetroffen als een ion met een 1-lading wanneer het hydrolyse ondergaat in water en chloride-ionen vormt.