Polaridade da agua
O átomo de oxigênio ao se relacionar com os dois átomos de hidrogênio, atrai os elétrons dos hidrogênios. Próton = carga positiva; elétron = carga negativa. Quando o oxigênio atrai o elétron do hidrogênio, o deixa menos negativo (já que ele perde elétron, cuja carga é negativa). Ficar menos negativo significa ficar positivo (já o hidrogênio ficou quase sem elétron na sua composição, ficou com seu próton que é de carga positiva). Como o átomo de oxigênio atraiu negatividade (atraiu elétrons) ele ficou negativo. Com isto, na molécula de água o oxigênio fica negativo e os hidrogênios ficam positivos.
A diferença de cargas em uma molécula gera uma polaridade.
A questão é bem simples: devido a polaridade das moléculas. A água, H2O, tem polos bem definidos (positivo nos hidrogênios, e negativo nos oxigênios. Os óleos são, em geral, moléculas orgânicas não saturadas fortemente apolares (suas ligações ocorrem, basicamente, entre Carbono e Hidrogênio). Devido a essa falta de afinidade, água e óleo não se misturam.
Porém, é possível misturar água e óleo. Você tem um bom exemplo de uma mistura deste tipo na geladeira: a maionese. Como isso ocorre? Usando substancias de moléculas "grandes", onde uma ponta é polar e a outra é apolar. É exatamente essa a característica de um detergente.
Nela, os traços são ligações orgânicas Carbono-Carbono com hidrogênios em volta (ligação apolar) e na ponta da molécula sempre um composto de "formação" iônica (fortemente polar). A ponta apolar, no caso, irá diluir (se misturar) com o óleo, enquanto a ponta polar se liga (se mistura) a água. É por isso que você consegue retirar gordura e outras sujeiras da louça e, até mesmo, do seu corpo. A maionese que eu citei é uma emulsão formada de óleo (azeite), gema de ovos e suco de limão (ou vinagre), onde a mistura limão (ou vinagre) e gema de ovo tem a função "detergente", de juntar a água presente no suco de