1. La formule brute de la molécule de caféine est C8H10N4O2.
2.
a. Le nombre d'électrons de valence pour le carbone (C) est 4, pour l'hydrogène (H) est 1, pour l'azote (N) est 5, et pour l'oxygène (O) est 6.
b. Les atomes chercheront à avoir 8 électrons de valence pour saturer leur couche externe. Ainsi, le carbone a besoin de 4 électrons, l'hydrogène de 1, l'azote de 3, et l'oxygène de 2.
c. En déduisant le nombre d'électrons nécessaires, on peut déterminer que le carbone forme 4 liaisons simples (donc 4 doublets liants), l'hydrogène 1 liaison simple (1 doublet liant), l'azote 3 liaisons simples (3 doublets liants), et l'oxygène 2 liaisons simples (2 doublets liants). Les électrons non liants complètent le nombre nécessaire pour atteindre 8 électrons de valence.
3. Le schéma de Lewis de la molécule de caféine, en se basant sur le modèle moléculaire, représente les atomes de carbone, d'hydrogène, d'azote et d'oxygène connectés par des liaisons simples et doubles conformément aux règles de la stabilité des octets.
4. Les liaisons doubles comportant des atomes plus électronégatifs, comme celles avec les oxygènes, nécessitent généralement plus d'énergie pour être rompues en raison de la plus grande attraction des atomes d'oxygène pour les électrons partagés.
