La compréhension de la structure atomique et de la composition de la Terre est fondamentale pour les sciences.
Le modèle atomique a considérablement évolué au fil du temps, depuis le modèle atomique de Démocrite jusqu'au modèle atomique actuel. Le modèle atomique de Dalton a d'abord proposé l'atome comme une sphère indivisible, puis le modèle atomique de Rutherford a révélé la présence d'un noyau central entouré d'électrons. Le modèle atomique Rutherford-Bohr a ensuite introduit le concept des couches électroniques. La structure électronique des atomes s'organise selon les couches electroniques K L M et les sous-couches s p d f. Pour déterminer la configuration electronique d'un atome a l'etat fondamental, il faut suivre les règles de remplissage des orbitales en respectant le principe d'exclusion de Pauli et la règle de Hund.
La croûte terrestre, dont l'épaisseur varie entre 5 et 70 km, présente une composition chimique spécifique. Parmi les éléments les plus abondants dans la croûte terrestre, l'oxygène occupe la première place (46,6%), suivi du silicium (27,7%) et de l'aluminium (8,1%). Cette distribution des éléments chimiques détermine la formation des minéraux et des roches qui constituent la croûte terrestre. Le noyau interne de la Terre, quant à lui, est principalement composé de fer et de nickel. La composition chimique de la croûte terrestre joue un rôle crucial dans les cycles géochimiques et influence directement la disponibilité des ressources minérales essentielles à notre société.
