Il faut d'abord avoir la définition des électrons de valence : ce sont les électrons de la couche la plus externe du nuage électronique, en prenant aussi en compte les dernières sous-couches non pleines (du fait que les orbitales se remplissent dans l'ordre d'énergie croissante, par exemple les orbitales 3d se remplissent après les orbitales 4s car plus énergétiques que ces dernières).
Si on regarde le tableau périodique, c'est facile pour le bloc s (deux premières colonnes + Hélium) car il n'y a qu'une orbitale de type s contenant 1 ou 2 électrons : les métaux alcalins (colonne 1) auront donc 1 électron de valence et les métaux alcalino-terreux (colonne 2) auront 2 électrons de valence.
Idem pour le bloc p (six dernières colonnes) : les sous-couches de type d sont remplies pour ce qui concernent les atomes des périodes 4 et plus, on ne prend donc en compte que les orbitales s et p de la couche externe. On aura donc [numéro_colonne - 10] électrons de valence pour ce bloc. Exemple du carbone (Z = 6) : la configuration électronique est 1s2 2s2 2p2, donc 4 électrons de valence.
En revanche ça se corse pour le bloc d (colonnes 3 à 12) du fait du remplissage des orbitales de la moins énergétique à la plus énergétique : les orbitales d de la couche inférieure à la couche externe seront incomplètes donc on les prend en compte. On aura donc de 3 électrons de valence, pour les atomes de la colonne 3 (ns2 (n-1)d1), à 11 électrons de valence pour la colonne 11 (irrégularité de remplissage : ns1 (n-1)d10 au lieu de ns2 (n-1)d9 car plus stable), et 2 électrons de valence pour les atomes de la colonne 12 (car ns2 (n-1)d10 ==> sous-couche d remplie).
Idem pour le bloc f qui voit s'insérer des orbitales de type f de la deuxième couche avant la couche externe : ce sont les séries des lanthanides et des actinides. On aura donc, du Lanthane au Thulium et de l'Actinium au Mendélévium, de 3 électrons de valence (ns1 (n-1)d1, il n'y a pas de config en (n-2)f1) à 15 électrons de valence (ns2 (n-2)f13), puis 2 électrons de valence pour l'Ytterbium et le Nobélium (ns2 (n-1)f14). Lutécium et Lawrencium sont à mettre dans la colonne 3 et donc possèdent 3 électrons de valence.
En bref, pas de formule possible, il faut établir la configuration électronique de l'atome et prendre les électrons de sa couche externe + les électrons des sous-couches incomplètes pour avoir la nombre d'électrons de valence.