1. Sterke covalente bindingen: Covalente netwerkvaste stoffen worden bij elkaar gehouden door een continu netwerk van sterke covalente bindingen. Deze bindingen zijn veel sterker dan de intermoleculaire krachten (zoals waterstofbruggen, dipool-dipool- of London-dispersiekrachten) die oplosmiddelmoleculen bij elkaar houden of die zich mogelijk zouden kunnen vormen tussen de vaste stof van het netwerk en het oplosmiddel.

2. Gebrek aan polariteit: De meeste covalente netwerken zijn samengesteld uit niet-polaire atomen. Ze hebben geen significant dipoolmoment en kunnen geen sterke interacties aangaan met polaire oplosmiddelen.

3. Gebrek aan ‘breekbare’ sites: In tegenstelling tot ionische verbindingen of moleculaire vaste stoffen zijn er geen gemakkelijk identificeerbare plaatsen in een covalent netwerk waar oplosmiddelmoleculen de structuur kunnen afbreken. Het verbreken van het netwerk zou het verbreken van de sterke covalente bindingen vereisen.

4. Hoge smeltpunten: De sterke covalente bindingen in deze vaste stoffen resulteren in extreem hoge smeltpunten. De meeste gangbare oplosmiddelen hebben veel lagere kookpunten en zijn niet in staat voldoende energie te leveren om het netwerk te verbreken en de vaste stof op te lossen.

Voorbeelden:

* Diamant: Het is een covalent netwerk van koolstofatomen en is onoplosbaar in alle bekende oplosmiddelen.

* Kwarts (SiO2): Het is een covalent netwerk van silicium- en zuurstofatomen en is in wezen onoplosbaar in water of andere gebruikelijke oplosmiddelen.

Uitzonderingen:

Hoewel covalente netwerken over het algemeen zeer onoplosbaar zijn, zijn er enkele uitzonderingen:

* Sommige covalente netwerken kunnen oplossen in zeer reactieve oplosmiddelen: Bepaalde covalente netwerken kunnen bijvoorbeeld oplossen in sterke zuren, basen of zeer reactieve oxidatiemiddelen. Deze oplosmiddelen kunnen met het netwerk reageren, waardoor de bindingen worden verbroken en de vaste stof wordt opgelost.

* Er kunnen specifieke interacties plaatsvinden: Zelfs als het oplosmiddel niet zeer reactief is, kunnen sommige covalente netwerken een beperkte oplosbaarheid in specifieke oplosmiddelen vertonen als gevolg van specifieke interacties, zoals zwakke waterstofbindingen.

Samengevat: De combinatie van sterke covalente bindingen, gebrek aan polariteit en gebrek aan breekbare plaatsen in vaste stoffen uit covalente netwerken maakt ze over het algemeen zeer onoplosbaar in gewone oplosmiddelen. Hoewel er uitzonderingen kunnen zijn, maken deze factoren het oplossen ervan in gewone oplosmiddelen een zeer uitdagende taak.