Het maximale aantal elektronen dat het buitenste energieniveau (ook bekend als de valentieschil) van een atoom kan bezetten, hangt af van het element en zijn positie in het periodiek systeem. Het wordt bepaald door het aantal valentie-elektronen, de elektronen in de buitenste schil die deelnemen aan chemische binding.

De algemene formule voor het bepalen van het maximale aantal elektronen in het buitenste energieniveau (n) wordt gegeven door 2n², waarbij n het getal van het energieniveau is.

Bijvoorbeeld:

- Voor het eerste energieniveau (n =1) bedraagt ​​het maximale aantal elektronen 2(1)² =2 elektronen.

- Voor het tweede energieniveau (n =2) bedraagt ​​het maximale aantal elektronen 2(2)² =8 elektronen.

- Voor het derde energieniveau (n =3) bedraagt ​​het maximale aantal elektronen 2(3)² =18 elektronen.

Er zijn echter uitzonderingen op deze regel voor bepaalde elementen, met name die in de serie overgangsmetalen en de zeldzame aardmetalen. Deze elementen kunnen onvolledige of gedeeltelijk gevulde binnenschillen hebben, wat leidt tot variaties in het maximale aantal elektronen op het buitenste energieniveau.