碳原子核外有多少个原子轨道？答案是：无数个。为什么会这样呢？这要从什么是原子轨道说起。
我们知道，一个原子核外面的空间首先被划分为电子层。然而，就某一个具体的电子层而言，由于其自身空间大小的差异，以及在其中运动的电子的能量的差异，我们又把各具体电子层空间再次划分成了几个较小的空间——对应于各种能级。
根据不同能级中最多可容纳的电子数和泡利原理，我们认定，除s能级外，同一个p、d、f能级（空间）中实际上还包含着外观形状相似，但方向各异的电子运动的空间。比如，p能级包含的电子运动空间就有如下三种，它们的方向分别对应空间直角坐标系的三个坐标轴的方向，每一个空间具有类似于2个几乎重叠在一起的包子的形状，原子核位于2个包子之间。（对图像中的颜色，读者暂且不必理会。）
需要特别提醒：原子中p能级的上述3个空间是分布在同一个原子核周围的，因此，上述3个空间实际上是彼此部分重叠的。
通俗地讲，上图里3个空间（每个空间由2个包子共同构成）中的每一个都是一个p原子轨道。类似地，原子核外还存在有d、f等原子轨道的空间。
教材上解释说：“一个电子的空间运动状态就是原子轨道”。这句话很难理解，把它“翻译”得通俗一点就是：一个电子的运动空间就是原子轨道。像上图中的3个空间，就对应着3个p原子轨道。
我们也知道，1个p原子轨道里可有2个电子占据，这就是说，这2个电子的运动空间（原子轨道）是相同的，但它们的什么不同呢？自旋不同！
至此，我们就能理解开始的问题了。既然原子轨道是电子的运动空间，那么，大家想一想，这种空间是不是无限多的呢？因为电子层、能级都可以无限划分下去，原子轨道当然也就可以无限划分下去了，空间自然就是无限的了。其中，有很多很多原子轨道空间是没有电子占据的，空着的！
但是如果问，基态碳原子核外有多少个电子占据了的原子轨道？答案是4个（1s、2s、2个2p），就不是无限的了。
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