После защиты докторской Диссертации Д.И.Менделеев возвращается в Петербургский университет, возглавив кафедру общей химии.

Здесь он читает совершенно удивительные лекции, интенсивно ведет эксперименты, пишет знаменитый труд “Основы химии”, где “много самостоятельного в мелочах, а главное — периодичность элементов, найденная именно при обработке “Основ химии”. “Основы” - любимое мое дитя. В них мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные мысли”, — писал Д.И.Менделеев.

В 1867 году Д.И.Менделеев вошел в состав комитета, которому предстояло организовать русский павильон на Всемирной Промышленной выставке во Франции. Результатом этого явился отчет под названием: “О современном развитии некоторых химических производств в применении к России и по поводу Всемирной выставки 1867 года”.

Д.И.Менделеев стремился к развитию в России принципиальной науки, что в настоящее время называется “фундаментальными исследованиями”, для развития которых в современной нищей, демократической России организован Российский Фонд Фундаментальных Исследований.

В 1869 году в Боблове вместо старого деревянного дома Д.И.Менделеев выстроил новый — каменный с деревянным верхом, с шестью комнатами в нижнем этаже и с его книгами, приборами, инструментами — на втором.

В Боблове у Д.И.Менделеева был образцовый скотный двор с племенным скотом, молочная, конюшня, опытное поле с пробами различных удобрений, куплена молотилка. Менделеев предполагал также с помощью “Вольного экономического общества” осуществить сельскохозяйственные опыты в шести местностях России в течение нескольких лет, но это удалось сделать только в двух местах за три года. Одним из таких мест было опытное поле Д.И.Менделеева.

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН

И уже в 1869 году, когда ему было 35 лет, Д.И.Менделеев знакомит многих химиков со статьей “Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве” и докладывает эту работу на заседании только что созданного Русского химического общества. После дальнейшей доработки в 1871 году появилась его знаменитая статья закон для химических элементов” — “в ней Д.И.Менделеев дает периодическую систему, по существу, в ее современной форме и предсказывает открытие новых элементов... Для них он оставляет в таблице “пустые места”. Мало того, уяснение периодической зависимости позволило Менделееву исправить атомные веса 11 элементов и изменить в исходной системе местоположение 20 элементов. Он не только предсказал существование 11 еще не открытых элементов, но и дал подробнейшее описание свойств трех из них, которые, как он считал, будут открыты раньше других..

Сам Д.И.Менделеев так оценивал сделанное открытие: Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов и оригинал, по которому писалось потом так много про эту систему”.

Говорят, Д.И.Менделеев открыл свой Периодический закон во сне, когда ему приснилась эта стройная система, но каждый ученый, занимающийся каким-то исследованием, знает, что решение проблемы, над которой постоянно думаешь, может прийти в самый неожиданный момент, что дневные раздумья не оставляют и во сне.

Иногда приходится слышать, что Периодический закон был открыт еще до Д.И.Менделеева, и при этом чаще всего упоминается имя Лотара Мейера, но Менделеев отмечал, что до него были “некоторые зародыши периодического закона”, которые не идут ни в какое сравнение со стройной (и современной) системой Д.И.Менделеева. А Лотар Мейер писал: открыто сознаюсь, что у меня не хватило смелости для таких дальновидных предположений, какие с уверенностью высказал Менделеев”.

После открытия Периодического закона Иванович Менделеев расширяет сферы своих научных интересов. Его волнуют проблемы, не только связанные с химией, но и касающиеся общих аспектов развития производительных сил и научной мысли России. Здесь в полной мере проявились огромная эрудиция Д.И.Менделеева, энциклопедичность ума, гражданственность позиция. Разносторонность интересов, умение везде оставить печать своего таланта, какая-то удивительная способность внешне легко достигать подлинных высот в познании предмета, несомненно, роднят его с Леонардо да Винчи, Михаилом Васильевичем Ломоносовым... Сам же Дмитрий Иванович говорил об этом просто: “Сам удивляюсь, чего только я ни делывал на своей научной жизни” (академик Ю.А.Овчинников).

Д.И.Менделеев много ездил по России, видел необходимость превращения сельскохозяйственной страны в индустриальную державу, пробуждал патриотические настроения и силы русского общества.

По возвращении из США Д.И.Менделеев отмечал: “..Нашим бакинским... техникам нечему учиться у американцев относительно перегонки, можно если что позаимствовать, так это некоторые механические приспособления”.

В 1877 году уже после приезда Д.И.Менделеева из США в его университетскую квартиру переехала его сестра — Екатерина Ивановна Капустина с детьми и внучкой. Вскоре в семье Капустиных появляется новый человек — донская казачка 17-летняя Анна Ивановна Попова, дочь отставного казачьего полковника. Девушка немного играла, немного рисовала и поступила в Русскую Академию художеств, а после переезда Капустиных в квартиру Д.И.Менделеева (где у него была своя половина с проходом в кабинет, лабораторию и помещения университета) у Менделеева появилась возможность часто встречаться А.И.Поповой на “семейной половине” квартиры.

После переезда А.И.Поповой в отдельную квартиру, и после возвращения к Капустиным эти встречи не прекратились, т.к. она появлялась на “менделеевских вечерах”, на которые собирались люди, близкие хозяину квартиры, представители науки и искусства. Художественные магазины присылали к менделеевским “средам” новые издания.

В 1880 году Д.И.Менделеев не был избран членом Академии наук, но к этому времени стараниями А.М.Бутлерова и Н.Н.Зенина членами-корреспондентами Российской академии наук были избраны университетские профессора, в том числе и Д.И.Менделеев (1876 год). Вместо него академиком стал швед Баклунд (не знавший русского языка), а затем Ф.Ф.Бейльштейн — автор справочника по органической химии.

А.М.Бутлеров, представляя кандидата в академики, сказал: «Профессор Менделеев первенствует в русской химии, и мы смеем думать, разделяя мнение русских химиков, что ему принадлежит по праву место в первенствующем ученом сословии Российской империи...» (цитируется по книге В.Чумакова «Гимн, Юбилей-50, Лицемерие, рассказы и эссе», М., «Грантъ», 2001).

По предположениям А.М.Бутлерова против избрания Д.И.Менделеева академиком голосовали Литке (два голоса), Веселовский, Гельмерсен, Шренк, Максимович, Штраух, Шмидт, Вильд, Гадолин. За него голосовали Буняковский, Кокшаров, Бутлеров, Фаминцын, Овсянников, Чебышев, Алексеев, Струве, Савич.