Il numero massimo di elettroni che possono occupare il livello energetico più esterno (noto anche come guscio di valenza) di un atomo dipende dall'elemento e dalla sua posizione nella tavola periodica. È determinato dal numero di elettroni di valenza, che sono gli elettroni nel guscio più esterno che partecipano al legame chimico.

La formula generale per determinare il numero massimo di elettroni nel livello energetico più esterno (n) è data da 2n², dove n è il numero del livello energetico.

Per esempio:

- Per il primo livello energetico (n =1), il numero massimo di elettroni è 2(1)² =2 elettroni.

- Per il secondo livello energetico (n =2), il numero massimo di elettroni è 2(2)² =8 elettroni.

- Per il terzo livello energetico (n =3), il numero massimo di elettroni è 2(3)² =18 elettroni.

Tuttavia, esistono eccezioni a questa regola per alcuni elementi, in particolare quelli della serie dei metalli di transizione e gli elementi delle terre rare. Questi elementi possono avere gusci interni incompleti o parzialmente riempiti, portando a variazioni nel numero massimo di elettroni sul livello energetico più esterno.