Chào các em học sinh thân mến! Hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một bài tập về nguyên tố Lưu huỳnh. Đây là một câu hỏi rất cơ bản nhưng lại quan trọng để củng cố kiến thức về cấu tạo nguyên tử và quy tắc xác định oxit cao nhất.

Chúng ta cùng đi vào từng bước nhé.

Bước 1: Xác định cấu hình electron của nguyên tử Lưu huỳnh.

Đề bài cho biết nguyên tố Lưu huỳnh có số hiệu nguyên tử Z = 16. Số hiệu nguyên tử chính là số proton trong hạt nhân, đồng thời cũng là số electron trong nguyên tử trung hòa về điện.
Vậy, nguyên tử Lưu huỳnh có 16 electron.

Theo quy tắc phân bố electron vào các phân lớp và lớp, chúng ta có:
Lớp thứ nhất (K) có tối đa 2 electron.
Lớp thứ hai (L) có tối đa 8 electron.
Lớp thứ ba (M) có tối đa 18 electron.

Với 16 electron, ta phân bố như sau:
Lớp K: 2 electron.
Lớp L: 8 electron.
Còn lại 16 – 2 – 8 = 6 electron. Số electron còn lại này sẽ nằm ở lớp ngoài cùng, là lớp M.

Vậy, cấu hình electron của nguyên tử Lưu huỳnh là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴.
Hay có thể viết gọn hơn là: [Ne] 3s²3p⁴.

Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng.

Lớp ngoài cùng của nguyên tử Lưu huỳnh là lớp thứ ba (M), có các phân lớp 3s và 3p.
Tổng số electron ở lớp ngoài cùng là số electron ở phân lớp 3s cộng với số electron ở phân lớp 3p.
Số electron lớp ngoài cùng = 2 (từ 3s²) + 4 (từ 3p⁴) = 6 electron.

Bước 3: Xác định hóa trị cao nhất của Lưu huỳnh.

Trong các hợp chất với oxi và hidro, nguyên tố có thể đạt hóa trị cao nhất bằng số electron lớp ngoài cùng hoặc bằng 8 trừ đi số electron lớp ngoài cùng (nếu là phi kim).
Đối với Lưu huỳnh (S), là một phi kim, hóa trị cao nhất thường được xác định bằng cách lấy 8 trừ đi số electron lớp ngoài cùng.
Hóa trị cao nhất của S = 8 – (số electron lớp ngoài cùng) = 8 – 6 = 2.

Tuy nhiên, có một trường hợp đặc biệt, đó là oxi và flo có thể có hóa trị cao hơn hoặc bằng số electron lớp ngoài cùng. Lưu huỳnh là một phi kim điển hình, nó có thể thể hiện số oxi hóa dương bằng số electron lớp ngoài cùng của nó trong các oxit cao nhất.
Trong trường hợp oxit cao nhất, nguyên tố này kết hợp với oxi, và số oxi hóa của nguyên tố đó thường bằng số electron lớp ngoài cùng.
Vì vậy, hóa trị cao nhất của Lưu huỳnh trong oxit cao nhất là 6.

Bước 4: Viết công thức oxit cao nhất của Lưu huỳnh.

Oxit cao nhất của một nguyên tố được tạo thành khi nguyên tố đó kết hợp với oxi, trong đó nguyên tố đó có số oxi hóa dương cao nhất có thể.
Ta đã xác định hóa trị cao nhất của S là 6. Oxi (O) thường có hóa trị -2.
Để tạo thành oxit trung hòa về điện, ta cần cân bằng hóa trị.
Giả sử công thức oxit cao nhất có dạng S_xO_y.
Ta có: x (hóa trị của S) + y (hóa trị của O) = 0
Với hóa trị cao nhất của S là 6 và hóa trị của O là -2, ta có:
x 6 + y (-2) = 0
6x = 2y
Chia cả hai vế cho 2, ta được:
3x = y

Chọn x = 1 (số nguyên tử của S nhỏ nhất) thì y = 3.
Vậy, công thức oxit cao nhất của Lưu huỳnh là SO₃.

Tóm lại, với Z = 16, nguyên tố Lưu huỳnh có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁴, có 6 electron lớp ngoài cùng. Hóa trị cao nhất của Lưu huỳnh trong oxit là 6. Do đó, công thức oxit cao nhất của S là SO₃.

Các em đã hiểu chưa nào? Nếu có thắc mắc gì, đừng ngần ngại hỏi nhé!