Halogen với hydrogen, nước và kiềm

Dạng tổng quát: $$\mathrm{H_2}+\mathrm{X_2}\rightarrow2\mathrm{HX}.$$ Mức độ phản ứng giảm từ F₂ đến I₂. H₂ và Cl₂ có thể phản ứng mạnh khi chiếu sáng; H₂ và I₂ phản ứng thuận nghịch khi đun nóng. Trong HX, H thường có số oxi hóa +1 và X là −1: H₂ bị oxi hóa, X₂ bị khử.

$$\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2O}\rightleftharpoons\mathrm{HCl}+\mathrm{HClO}.$$ Một phần Cl từ 0 xuống −1 trong HCl, phần khác từ 0 lên +1 trong HClO. Đây là phản ứng tự oxi hóa–khử. HClO có tính oxi hóa và góp phần tẩy màu, khử khuẩn trong điều kiện phù hợp. Nước chlorine giảm tác dụng khi để lâu hoặc dưới ánh sáng. Không dùng phản ứng này như hướng dẫn tự điều chế chlorine.

Với NaOH loãng, lạnh: $$\mathrm{Cl_2}+2\mathrm{NaOH}\rightarrow\mathrm{NaCl}+\mathrm{NaClO}+\mathrm{H_2O}.$$ Với NaOH đặc, nóng: $$3\mathrm{Cl_2}+6\mathrm{NaOH}\rightarrow5\mathrm{NaCl}+\mathrm{NaClO_3}+3\mathrm{H_2O}.$$ Cùng là phản ứng tự oxi hóa–khử nhưng sản phẩm chứa chlorine có số oxi hóa dương khác nhau. Điều kiện “loãng, lạnh” và “đặc, nóng” là dữ kiện quyết định.