Почему атому необходимо, чтобы на его внешней оболочке было 8 электронов

Как уже сказали другие пользователи, не обязательно на внешней оболочке 8 электронов. На внешней оболочке может быть и один электрон и два и пять электронов. Просто когда их становится 8, дальше эта оболочка уже не может принять еще один электрон. Она становится полностью заполненной и следующие электроны начинают заполнять другую оболочку.
Причина: Принцип минима энергии.
Электроны, с одной стороны, отталкиваются друг от друга, а, с другой стороны, притягиваются к ядру атома. Значит, чем ближе они разместятся к ядру атома, тем выиграют по энергии притяжения к ядру. Но проиграют по энергии отталкивания друг от друга.
Поэтому они размещаются на некотором компромиссном расстоянии от ядра, на поверхности воображаемой сферы. На этой сфере они должны иметь максимальные расстояния друг от друга.
В геометрии есть только 5 правильных многогранников: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. (Пять платоновых тел. ) Значит электроны должны находиться в вершинах этих платоновых тел, которые вписаны в сферу. То есть миниму энергии соответствует только 5 вариантов: 4, 8, 6, 20 и 12 электронов на сфере. (Плюс еще один тривиальный вариант 2 электрона. ) Причем, чем число электронов на сфере больше, тем больше должен быть радиус сферы, так как увеличивается энергия отталкивания электронов.
Если вспомнить закон Кулона и тупо посчитать потенциальную энергию взаимодействия всей системы в этих пяти вариантах и найти радиус сферы соответствующий миниму энергии в каждом из этих 5-и случаев, а потом сравнить полученные пять энергий, то получается, что самая наименьшая энергия будет в случае, когда на сфере сидит 8 электронов в вершинах куба.
Вот так без всякой квантовой механики, на уровне классической физики можно объяснить это свойство атома.

Не обязательно. Для ПЕРВОЙ оболочки самое устойчивое состояние - только ДВА электрона (потому, что там одна орбиталь - просто сфера)
Для всех остальных, когда заполняются следующие - да, восемь. Потому что орбиталей - 4, сфера и три взаимно-перпендикулярные восьмёрки, на каждой по два.. .

И потом НЕОБХОДИМО - не то слово. Просто полностью заполненная оболочка - самая устойчивая....

Это устойчивое энергетическое состояние.
Спины все скомпенсированы.
Орбитали симметричны.
Гармония, туды её в качель.

http://www.b-i-o-n.ru/theory/atom/elektronnye-obolochki-atomov
читай если вдумаешься поймешь