В 1841 г. Митю устроили в Тобольскую гимназию. Учился он так себе, уроки латыни и Закона Божьего терпеть не мог, и после первого класса его оставили на второй год. Но не столько из-за низкой успеваемости, сколько по причине слишком юного возраста: обычно детей отдавали в школу в восемь, а Менделеев пошел учиться в семь лет. Когда мальчику исполнилось 13, скончался его отец. А после выпуска сына из гимназии мать продала все, что имела в Тобольске, и переехала с младшими детьми в Санкт-Петербург. По ее ходатайству Дмитрия зачислили на физико-математический факультет того самого Педагогического института, где учился его отец. Поначалу учеба давалась нелегко: на первом курсе юноша почти по всем предметам получил «неуд», сдав удовлетворительно лишь математику. Но на старших курсах он подтянулся и окончил институт с золотой медалью. А после выпуска занял место старшего учителя гимназии в Симферополе.
Когда из-за Крымской войны гимназию закрыли, Дмитрий взялся переплетать книги, склеивать всевозможные деревянные поделки, вроде рамок и столиков. А еще — практиковался в изготовлении чемоданов.
Кстати, это хобби он пронес через всю жизнь. Через много-много лет, ослепнув, выдающийся химик будет клеить чемоданы на ощупь. Само собой, на продажу. Однажды какой-то покупатель поинтересуется, кто изготовил столь изящный чемодан. «Знаменитый чемоданных дел мастер Менделеев!..» — ответит торговец.
В 1855 г. Менделеева перевели в одесский Ришельевский лицей. А через два года он начал преподавать в Императорском Санкт-Петербургском университете. В 1859 г. «для усовершенствования в науках» молодой химик был командирован в Германию. Изучая взаимосвязь химических и физических свойств веществ, он доказал существование максимальной температуры, при которой любые вещества могут находиться только в газообразном состоянии, а также создал пикнометр — прибор, определяющий плотность жидкости. По возвращении в Петербург Дмитрий написал учебник по органической химии, принесший ему известность в научных кругах.
В 1865 г. ученый защитил докторскую диссертацию на тему «Рассуждение о соединении спирта с водою». Это породило легенду, будто он разработал рецепт водки. На самом же деле труд был посвящен удельным весам спиртоводных растворов в зависимости от концентрации и температуры, а самого Менделеева интересовали концентрации, превышающие 40 %.
17 февраля 1869 г., собираясь на химический завод, чтобы помочь производству, Менделеев наспех набросал таблицу химических элементов. Осененный догадкой, что между массой и химическими свойствами должна быть связь, он написал названия элементов, их атомный вес и свойства на отдельных карточках, а потом расположил их по порядку. Поездку пришлось отложить: ученый с головой ушел в работу, которая привела его к открытию периодического закона химических элементов. Правда, в таблице зияли три дыры, которые Менделеев заполнил выдуманными элементами: «эка-бором», «эка-кремнием» и «эка-алюминием». Из-за этого его обвинили в подтасовках, а его теорию назвали «смехотворной».
Лишь в 1875 г., когда французский химик Л. де Буабодран сообщил об открытии галлия с удельным весом 5,9, стало ясно: этот элемент идеально подходит на место «эка-алюминия» с таким же весом. В 1879-м был открыт «эка-бор» — скандий, а в 1885-м стал известен «эка-кремний» — германий.
После этого сложился миф, будто свое открытие Менделеев сделал во сне. Ведь сам он рассказывал о том, как после трех суток мучительных раздумий забылся сном и вдруг ясно увидел таблицу, «где элементы расставлены, как нужно». Журналисты вырвали слова из контекста, информация «испорченным телефоном» разлетелась по всему миру, и тогда ученый в сердцах заявил: «Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел, и вдруг пятак за строчку, пятак за строчку, и готово!»
В 1890 г. Менделеев оставил университет из-за конфликта с министром народного просвещения, который отказался принять петицию студентов с требованиями свободы слова и печати. В том же году морской министр Николай Чихачев попросил ученого добыть секрет изготовления бездымного пороха. Менделеев заказал в библиотеке отчеты железных дорог Британии, Франции и Германии за 10 лет, вычислил, сколько угля, селитры и пр. было привезено к пороховым заводам, и за неделю изготовил два вида бездымного пороха. В 1893-м было налажено производство пороха, но российское правительство не успело его запатентовать, и изобретением воспользовались за океаном. В 1914 г. Россия купила у США несколько тысяч тонн этого пороха, а сами американцы со смехом признали, что продают русским «менделеевский порох».