その中性状態では、塩素原子には17の電子があり、最も外側の電子シェルには7つの電子が含まれています。追加の電子を獲得すると、外側の電子シェルは8つの電子で完全になり、安定した電子構成が実現されます。
この電子構成の変化は、塩素原子がその核内の陽子の数よりも1つの電子を持っているため、負イオンの形成をもたらします。余分な電子は全体的な負電荷を作成し、塩化物イオンになります。
獲得した電子は、3番目のエネルギーレベル(n =3)である塩素原子の最も外側のエネルギーレベルを占めます。この膨張した電子シェルは、塩化物イオンに中性塩素原子と比較して大きな原子半径を与えます。
電子ゲインプロセスは、塩素原子が化学反応中に他の原子または分子と相互作用するときにしばしば発生します。たとえば、塩素ガス(Cl₂)がナトリウム金属(Na)と反応すると、塩素原子はナトリウム原子から電子を獲得し、塩化物イオン(Cl-)とナトリウムイオン(Na+)を形成します。これにより、イオン化合物である塩化ナトリウム(NaCl)が形成されます。
要約すると、塩素原子がその外側のエネルギーシェルに電子を獲得すると、電子の数が増加して負電荷とより大きな原子半径を取得し、塩化物イオンに変化します。