Заботы о семье не отменяли того обстоятельства, что сам Дмитрий Иванович снова не был в ней счастлив. Второй брак, совершённый по страстной любви, как и следовало ожидать, не стал для него спасением от непонимания. Менделеев был бесконечно добрым, нежным, но одновременно очень трудным человеком, со своими незыблемыми ценностями, которые далеко не все были в состоянии разделить. Анна Ивановна оказалась к этому не более готова, нежели в свое время Феозва Никитична. Даже Иван Дмитриевич Менделеев, в своих воспоминаниях убеждающий читателя в том, что первый брак отца не мог иметь будущего и что высокую нравственную связь он обрел только в союзе с его матерью, тем не менее пишет об «отдельных вспышках разногласия, которых при самостоятельном и горячем характере обоих нельзя было, конечно, во всём избежать, при постоянной совместной жизни»: «Это не был банальный буржуазный брак того времени». Первые годы постоянным предметом недовольства Анны Ивановны была щедрая помощь Дмитрия Ивановича прежней семье. Но это был не единственный камень преткновения между ним и молодой супругой, которая продолжала считать себя художницей, любила приемы, выезды, театр — тот образ жизни, который Дмитрий Иванович на дух не переносил. Он писал сыну Владимиру, который был, наверное, его единственным конфидентом:
Менделеев, одним из удивительнейших качеств которого была способность при любых обстоятельствах оставаться в одиночестве, то есть наедине с решаемыми проблемами, иногда с трудом находил место для своих размышлений. Летом его очень выручало дупло огромного дерева в Боблове, куда Дмитрий Иванович взбирался по приставной лестнице, чтобы скрыться от «отдельных вспышек разногласия» сначала с первой, а потом и со второй женой. Александр Блок, почти открыто не любивший тещу, после смерти Дмитрия Ивановича написал: «Тема для романа. Гениальный ученый влюбился буйно в хорошенькую женственную и пустую шведку. Она, и влюбясь в его темперамент, и не любя его — по подлой свойственной бабам двойственности — родила ему дочь Любу, упрямого сына Ивана и двух близнецов. Чухонка, которой был доставлен комфорт и средства к жизни, стала порхать в свете, связи мужа доставили ей положение и знакомства. Она и картины мажет, и с Репиным дружит. По прошествии многих лет ученый помер. Жена его (до свадьбы и в медовые месяцы влюбленная, во время замужества ненавидевшая) чтит его память «свято»… Ей оправдание, конечно, есть: она не призвана, она пустая бабенка, хотя и не без характера, ей не по силам ни гениальный муж, ни четверо детей, из которых каждый по-своему незауряден».
После ухода из жизни Владимира Блок окажется одним из немногих людей, понимавших Менделеева и сознававших масштаб его личности. Особой близости между ними не было, хотя Дмитрий Иванович, довольно далекий от изощренной блоковской поэзии, часто защищал его от критиков-«позитивистов», доказывая, что