我的书签
添加书签
移除书签科学探索
生活便是寻求新的知识。科学的种子，是为了人民的收获而生长的。——门捷列夫
探讨元素间规律性
门捷列夫是一个教学非常严谨的人，作为无机化学教研室主任，他觉得自己更应该将无机化学这门课程讲好。
他翻遍了所有的无机化学课本，阅读了许多当时有名的化学家的著作，还时不时地在别的教授讲课时去旁听。他吸取众人之长，勤勤恳恳地准备讲义。
自从他讲授无机化学这门课以后，深深感到化学还没有牢固的基础，化学在当时只不过是记述无数的零碎事实和现象而已，甚至连化学最基本的基石元素学说也还没有一个明确的概念。这种状况对学生掌握这门科学十分不利。
门捷列夫意识到编写一本无机化学的教科书是多么的必要。当时的化学课本无论是国内的还是国外的版本都有内容陈旧、体系混乱的毛病。
门捷列夫决定动手写一本新的无机化学的教材——《化学原理》，他将这本书进行了定位，规定它立足于大多数化学家所能接受的新原理，反映化学理论和实践的一切最新成果。
门捷列夫是从来不会把自己的计划束之高阁的。当他找齐了资料后，便开始了教材第一卷的编写。
第一卷前言写得非常顺利，于1869年3月就出版了。当众人都在期待下面的章节的时候，门捷列夫却忽然犯难了。
“这本书我究竟要以什么作为贯穿始终的线索呢？怎么写才能够让它条理清楚，让人一目了然呢？”门捷列夫又开始整理资料，可是越整理越是糊涂。
世界上各种元素组成的无机化合物不过5万多种，含碳的有机化合物则有300多万种。当年门捷列夫编写《有机化学》时，分门别类，有条不紊，两个月就写完了，可现在他着手编写《化学原理》时，却感到无从下手。他觉得这些化合物都交错地掺杂在一起，想写这个，可是写着写着就跑到了别的上面，而且越跑越远。
线索！门捷列夫意识到造成这种现象的原因是没有找到能够将书贯穿在一起的线索。
当时人们所知道的元素只有63种，它们之间相互反应，生成各种各样的化合物，这些元素的性质没有任何两个是相同的，彼此反应形成的化合物也是五花八门：有的是气体，有的是液体；有的没颜色，有的是蓝色、黄色、红色；有的软，有的硬；有的加热变硬，有的加热变软等。
这些无机物之间杂乱无章，要把这么多元素单质、化合物的性质一五一十地讲出来，会让人听得头发晕。
而教授们讲解的时候也无规律可循，他们都按照自己认为最方便的顺序：一般从氧讲起，因为氧元素在自然界分布最广；有的则先讲氢，因为它是最轻的元素，当时各个元素的原子量就是相对氢而言的；也有的人把铁放在最前面，因为它是用途最广的金属；也可以从金讲起，因为它是元素中最贵重的；还可以从最少见的铟讲起，因为它是最“年轻”的、刚发现的。
门捷列夫在学习和工作中养成了良好的工作作风。他认为，修建科学的大厦光有材料不行，还需要计划、协调，这样才有可能取得成功。他不是一个盲目的收集材料的人，他是一个善于用独特方法处理素材的科学家。
针对无机化学面临的混乱世界，门捷列夫坚信，自然界并不存在杂乱无章的现象，如果看到自然界呈现出杂乱无章，那只是由于人们对自然界认识得还不够。化学元素之间存在某种“一般规律”，这种“一般规律”还有待于人们去探索，去研究，去发现。
他说：“当我在考虑物质时，总不能避开两个问题：物质有多少和质量是怎样的？就是说，有两个概念，物质的质量和化学性质。我相信物质质量的永恒性，也相信化学元素的永恒性。因此，自然而然地产生出这样的思想：在元素的质量和化学性质之间一定存在着某种联系。”
当时，大多数科学家热衷于研究物质的化学成分，醉心于发现新元素，但很少有人整理和概括这方面的材料。虽然一些有识之士也曾探索这方面的理论，但由于存在这样或那样的缺点，不断遭到攻击，研究的人越来越少。
夜深了，门捷列夫站在窗前遥望着夜空，不断地问自己：“我应该怎么做呢？寻找化学元素之间的规律，是件纯理论的工作，是很难有结果的研究，甚至会被认为是不务正业。我真的要做下去吗？”
这时，他仿佛听到天空的一角传来巴赫的钢琴声，他仿佛听见巴赫在说“能用简单的主题，呼唤出整个世界”，他仿佛看见康尼查罗那执着的身影。
是啊，巴赫虽饱受嘲讽，却在音乐史上树起了一座里程碑；康尼查罗的观点虽一开始不被接受，他却是为化学研究的正确方向勇于探索的孤胆英雄。对！我要知难而上，要为了自己的信念坚持下去。
于是，门捷列夫开始了自己执着的钻研。他将整个过程分为两步：
首先，对前人在同一问题上的工作进行尽可能多地了解、熟悉、掌握，从中汲取丰富的营养，指出失败的教训与成功的希望，使下一步研究工作少走弯路。
其次，对所掌握的大量资料进行比较、核对和验证，进行去粗取精、去伪存真的整理工作，对于一些有疑问的，根据其化学性质并利用原子价、当量、相对原子质量之间的关系进行某些修正。
在化学元素之间寻找其相互联系的工作，最早做出努力的是法国著名化学家拉瓦锡。
正如人们所评述的那样，如果把波义耳描绘成左手握着气筒，右手举着木槌，正奋力敲钟为化学世界报晓的先驱，那么拉瓦锡就应该被描绘成左手握着水银曲颈瓶，右手指向天平的领路人。
拉瓦锡否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说，建立了在科学实验基础上的化学元素的概念：
“如果元素表示构成物质的最简单组分，那么目前我们可能难以判断什么是元素；如果相反，我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来，那么，我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质，对我们来说，就算是元素了。”
在1789年出版的，历时四年写就的《化学概要》里，拉瓦锡列出了第一张元素一览表，元素被分为四大类：
气体，光、热、氧、氮、氢等物质元素；简单的非金属物质，硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素等，其氧化物为酸；简单的金属物质，锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌等，被氧化后生成可以中和酸的盐基；土质，石灰、镁土、钡土、铝土、硅土等。
这个分类只能是个尝试，其中有很多不是元素，也没有触及元素之间的内在联系。
以此为发端，到周期律发现的百多年间，由于新元素的大量出现，认识元素之间规律性方面的工作不下几十起之多。
这些工作，一方面逐步清除了那些并非真正的元素，如光、热、石灰等；另一方面逐步地将越来越多的元素依照其理化性质变化情况，联系在一起。其中有代表性的工作有：
瑞典化学家贝采利乌斯把元素分为三类，即负电性元素、过渡性元素、正电性元素。他试图以元素的本质来分类，稍微有些进步。
1851年，英国医生普劳特第一次试图把所有的元素统一在一定的秩序下。他根据当时测定的原子量都近似整数，并且是氢原子量的整倍数，提出所有元素都是由氢原子构成的假说。它们的性质之所以不同，无非是因为所含有的氢原子多少不同罢了。
普劳特的假说过于牵强，化学家的权威责问他：“氢的原子量是1，为什么许多元素的原子量不是整数？”
普劳特不能说出让人信服的理由，他的新观点不得不被认为是臆造的。但他第一次从原子量方面来研究元素之间的关系，影响较大。
到了1829年，德国化学家德贝莱纳在探索元素的原子量和其化学性质相互关系的基础上，对元素进行局部分类，提出“三元素组”的分类法。
从已知元素中抽出15种，分为5组：锂钠钾、钙锶钡、氯溴碘、硫硒碲和锰铬铁。
德贝莱纳发现，某三种化学性质相近的元素，如氯、溴、碘，不仅在颜色、化学活性等方面可以看出有定性规律变化，而且同组元素中，中间一个元素的性质介于前后两个元素之间，而它的原子量正好是前后两个元素原子量的算术平均数的近似值。
“三元素组”分类法，向人们揭示了元素的原子量和元素的性质之间确实存在着内在关系，为人们指明了探索元素规律的方向。
1850年，德国药物学家培顿科弗提出，性质相似的元素原子量相差常为8或8的倍数，并对“三元素组”分类法进行了修正，把一些原子量相近、性质相似的元素加进相关的组中去。
尽管他找到的规律仅能说明局部，而且使人感到偶然性的成分更大，但是，这种从事物本身来说明事物，寻求联系，由定性到定量的过渡却代表了本质上正确的新方向，开了寻找元素间规律的先河。
他的工作启发了一批科学家开始进一步研究相对原子质量与化学性质的关系。
1862年，法国化学家尚古多创造了一个“螺旋图”。他把当时已发现的62种元素按相对原子质量大小，有序地标在圆柱体表面的一条上升的螺旋线上。他惊奇地发现：
化学性质相似的元素竟出现在同一条垂直的直线上，如Li-Na-K；Cl-Br-I；S-Se-Te等，和德贝莱纳的“三元素组”极为相似；同一条母线上的元素的相对原子质量差值，大多数接近某一个常数16；每隔一定数目的元素，又有性质相似的元素出现在同一条母线上。
根据“螺旋图”，尚古多第一次提出元素的性质有周期性重复的规律。他于1862年和1863年，向巴黎学院提交的有关这方面的三篇论文、图表和模型，由于其与某些元素化学性质的事实不尽符合，而遭到拒绝。
虽然尚古多的螺旋图并未在周期律的发现史上起到应有的作用，但是它却向元素周期律迈出了有力的一步。
1864年，德国化学家迈尔出版了《近代化学物理论》一书，发表了第一张化学元素周期表。这是迈尔在详细研究各元素物理性质的基础上，按照元素原子量的顺序编排的“六元素分类表”。
这张表将每组3个元素扩大到了每组6个元素，排列的顺序也是按照原子量的大小为先后，各组中相似位置的后面元素的原子量与前面元素的原子量之差非常接近。
这张表按原子量排成顺序，对元素的分族做得已经很好，有了周期表的雏形。只可惜表中元素还不及当时已知元素的一半。
这张表当时没有引起化学界的关注，迈尔教授放弃了。
1865年，英国工业化学家纽兰兹把当时已知的元素按相对原子质量大小的顺序加以排列，发现从任意一个元素算起，每到第八个元素就和第一个元素的性质相近，就像声乐的音阶一样。
于是，他把各种元素按原子量递增的顺序排成了有几个族系和周期的周期表，并将其称为“八音律”表。
可当1866年3月，纽兰兹站在伦敦化学会的讲坛上，满心欢喜地报告了自己的发现后，不仅遭到漠视，而且被人挖苦。
“如果按原子量把元素挨着排列起来，就可以得到重要的定律的话，那么按元素的名称的第一个字母，依照字母表的顺序排，又将发现什么呢？”
最后的结果是，人们对纽兰兹的发现不屑一顾，甚至连他的论文也未能在会刊上发表。纽兰兹在遭到别人责难时退缩了，中止了自己的探索，未能将碰到鼻尖的真理揭示出来。
这一百多年有价值的探索，并未能在科学界得到公认，其根本原因是未能找到有说服力的、内在逻辑条理明晰的结论。尽管这些工作对局部、个别、部分元素颇为有效，但对全局、一般、整体来讲，缺少必然性的描述，而这恰恰是建立周期系统应当完成的历史任务。
这些化学前辈们没能够揭示化学元素的最终规律，究其实质，或是对这一自然规律的存在本身表示怀疑，或是对人揭示这一规律的能力表示怀疑。
门捷列夫在综合分析了化学元素漫长的发现过程后，更加坚定了揭示真理的信念，坚信规律存在的客观性和可能性。
他认为某些元素有着极大的相似性，而这些相似性绝非偶然，一定有某种内在的依从性。一切的元素，应该毫无例外地有着某种特征，既决定它们之间的类似，又决定它们之间的差别。
知道这点以后，就可以把所有的元素连同它们那不计其数的化合物，全都排成十分整齐的行列，像按照个子高低把士兵排成一队一样。
门捷列夫独自漫步在涅瓦河畔，落日的余晖洒在水面上。他仍然在苦苦思索着那个古老的命题，想从中找出一种“能用简单的主题，呼唤出整个世界”的规律。
他坚信，总有一天会找出这条贯穿于整个化学世界的规律，而事实上，有许多前人在一片黑暗中摸索前行，并使它初见端倪。
门捷列夫也注意到了这一点。
拉瓦锡是化学的先驱，拉瓦锡以数学和物理为手段，在一个牢固的基础上去建立崭新的化学。14年的苦心孤诣，14年的不懈探索，14年的不被人理解，终于建立了新的燃素说。
过去，人们认为铁、锡、铅等金属是由燃素和灰渣化合而成的，而拉瓦锡的研究使人们认识到，事实恰恰相反，灰渣是金属与氧化合成的，这就确定了元素和化合物的区别。
拉瓦锡把当时已确定的33种元素分为酸类、氧化物、硫化物、盐类和磷化物。这就是拉瓦锡用他的理论，甚至他的身躯为元素的研究铺出一条走向正确的路，虽然他这一声报晓并不高亢，他也在走出开头的几步后就倒下了，但后继者们永远不会忘记他。
普劳特，一位伦敦临床医生，他在1875年以匿名的方式小心翼翼地发表了自己的看法：
想想吧，在形形色色的元素中，既有像氢那样容易燃烧容易爆炸，同时又很轻的气体，也有像碘那样极易升华，变成紫色蒸气的气体；既有像磷那样能在暗处放出奇妙光亮并能发生各种激烈反应的元素，也有像氮那样能在空气中大量存在但又几乎不发生任何化学反应的元素；既有像钠那样遇到氧气能立即黯然失色的元素，又有像铂那样总能呈现着美丽光华的元素……这些形形色色的元素，难道真是彼此毫不相干，各自毫无联系，总是杂乱无章，没有秩序和规律吗？
来看看吧，有很多元素的原子量，都是氢的原子量的整倍数，其中，有13种是整倍数，有24种接近整倍数。那么，是否可以大胆地假设，所有的元素，都是由氢原子组成，因而氢是所有元素的“根本元素”呢？
普劳特医生的理论像一首浪漫的钢琴曲，对元素的规律作出了大胆的猜测。这一猜测引发了化学家们的大讨论。一时间大家争论得十分激烈，真可谓仁者见仁，智者见智。
1829年，德国化学家贝莱纳提出了名为“三元素组说”的假说。贝莱纳认为：在各种元素中，存在着许多“三元素组说”，每组元素在性质上特别相似，比如氢、溴、碘为一组，钙、银、钡为一组，它们的性质非常相似。
“三元素组说”虽然没有能够完全揭示出元素内部的联系，但它毕竟提醒人们注意到：元素之间并非毫无关系，而是存在着一种内在的规律。
之后，德国的罗塔·迈尔教授推出了“六元素表”。这比起“三元素说”来，显然更进了一步。他力图揭示出元素之间内在的规律和秩序，但“六元素表”推出后，没有引起化学界的关注，迈尔教授放弃了。
巴黎矿山学校地质教授尚古多在1862年向世人推出了他的“螺旋图”。他先做出一个圆柱体，再把它纵向分为16等份，然后在圆柱体表面缠绕螺旋线，并依元素原子量的多少在螺旋线上排列元素。
把原子量为1的氢排在1号纵线与螺旋线相交的点上，原子量为3的锂就排在第3号纵线处螺旋线相交的点上，以此类推，当把所有元素排完以后，人们就会发现：化学性质相似的元素，都不约而同地排在同一条纵线上。
尚古多的这一理论本是正确的，可由于螺旋图中的元素排列不够完善，理论的解释也晦涩难懂，因此它的问世不但没有受到欢迎，反而受到嘲讽，被搁置一旁。
英国青年化学家纽兰兹历经三年研究，把已知的62种元素，按原子量递增排列，称之为“八音律”。因为他发现：从某一元素开始数到第八个元素时，该元素便与第一个元素具有相似的性质，这就正如音乐中的音阶：123456712……到第八个音阶，便会重复与第一个音阶相似的声音。
可当1866年3月，纽兰兹站在伦敦化学会的讲坛上，满心欢喜地报告了自己的发现之后，他的研究成果就像石沉大海，几乎没有激起任何赞成的浪花，倒是有讥诮和挖苦。有人说：“如果按原子量把元素挨着排列起来，就可以得到重要的定律的话，那么按元素的名称的第一个字母，依照字母表的顺序排，又将发现什么呢？”
最后的结果是，人们对纽兰兹的发现不屑一顾，甚至连他的论文也未能在会刊上发表。
化学界的前辈们已经在黑暗中摸索了很长时间，门捷列夫相信，真正激动人心的高潮会在不久的将来出现。天快亮的时候，是最黑暗的时候。总有一天，会有一声高亢嘹亮的声音，让天下被阳光普照。
他觉得自己正处在黎明前最黑暗的时刻，只要以百折不挠的精神坚持下去，他就一定能够拨开这困惑了人们多年的迷雾。
执着地进行研究
在圣彼得堡的初夏，阳光普照着大地，门捷列夫和鲍罗廷漫步在涅瓦河岸边。鲍罗廷兴致勃勃地看着周围的景色，时不时地发出赞叹。
可是门捷列夫只是在那里一声不响地走着，双眉紧蹙，周围的一切好像一点也打动不了他的心。
“我亲爱的米嘉，有什么烦心的事情吗？说出来让我帮你分担一下。”鲍罗廷恳切地说。
“你知道的，我认定每种元素之间都是有一定的规律可循，我研究了一下关于这方面的不同观点，更加坚信了我的看法。现在我在想从哪个方面着手对这些元素进行分类才是最正确的。”
“每种元素都具有多种理化性质：颜色、味道、比重、光泽、对氢氧的关系、原子价等。而这些理化性质又各不相同，你要找到一个每种元素都具有的标记，并且这个标记都各不相同，而且在物质发生化学反应后，它也不能有变化。”鲍罗廷一边想，一边分析着。
“物质的颜色？不对，就拿磷来说，它有红色的、有黄色的，究竟哪种是它的本色呢？这个都确定不了，肯定不会是颜色。”门捷列夫自问自答道。
“是比重？可这种性质更不稳定，有的物质稍微一加热，就会变轻，看来也不会是它。”
两个人一边走一边讨论着，将物质的性质，如导热性、导电性、磁性等根据同样的道理，一一列出，结果又一一地否定。这种标记究竟是什么呢？门捷列夫苦苦地思索着。
经过仔细地研究，门捷列夫发现钾与比它的原子量小的钠的性质十分相似，而且在钾以后的元素铷和铯也出现了类似的情况，它们都和钠、钾的性质相似。
同样，在卤素氟、氯、溴、碘之间也存在着类似的关系，这种相似性还出现在钙、锶、钡之间。
门捷列夫的眼睛一亮：“它们之间是不是靠原子量联系在一起的啊？原子量为各种元素共同具有，而且几乎都不一样，当时测得的镍和钴的原子量都是59，同时这些元素的原子量不会随着化学反应的发生而发生变化，它是一个极为稳定的性质。”
这些都符合鲍罗廷对标记的设想，同时门捷列夫还发现一个有意思的现象：依照原子量逐渐递增排列的元素，它们的金属性逐渐减弱而非金属性逐渐增强。
比如磷族的氮、硫族的氧和卤素族的氟，它们的原子量分别为14、16和19，非金属性也是氧比氮强，氟比氧强。结论是：“元素的性质随着原子量的变化而发生变化。”
经过上述分析，门捷列夫确定了原子量为研究元素之间关系的主要依据。据这一重要依据，就能探索到使元素有相似和不相似之分的规律。那把能够帮他找到物质世界的统一性与规律性的钥匙找到了。
“只要善于利用它，问题就可以解决了。”门捷列夫兴奋地想。
一种元素的原子量告诉我们，这种元素的每一个原子比起最轻的元素氢来说，当时都是重多少倍。
例如，氧的原子量是16，这就是说，任何一个氧原子的重量都是氢原子的16倍；金的原子量是197，那就是说，金原子的重量是氢原子的197倍。原子量决定着组成每一元素的最简单的微粒——原子的大小。
19世纪，人们还尚未发现一种化学元素的原子不一定都是一样重。直至1910年英国化学家索迪提出了一个假说，化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理、化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置上，称作同位素。
不久，他就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是206.08，另一种则是208。
1912年，约瑟夫·约翰·汤姆逊制成了一种磁分离器，当他用氖气进行测定时，无论氖怎样提纯，在屏上得到的都是两条抛物线，一条代表质量为20的氖，另一条则代表质量为22的氖。这就是第一次发现的稳定同位素，即无放射性的同位素。
其实，许多元素都有变种，亦即所谓的同位素。有的同位素的原子比较轻，有的比较重，但它们的化学性质都相同。
一切元素的原子量都是由两项条件决定的，一项是它的同位素的原子量，另一项是这些同位素在自然界互相混合的对比关系。
这一同位素的问题，在当时还没有被揭示，所以人们都认为同一元素的所有原子都是绝对一样的。任何一种元素的每一原子和任何另一种元素的每一原子间的差别，首先就表现在大小上、重量上。至于元素的其他一切特性，显然都应该由这一基本特征来决定。
这个结论是门捷列夫把一切元素的性质仔细比较以后得出来的。他终于想到了，根据这一重要的特征，就能探索到使元素有相似和不相似之分的规律。只要善于利用它，问题就会迎刃而解了。
门捷列夫开始时，是挑选原子量相近的各元素。后来将不相类似的元素加以对比，首先是钾和氯，然后是对整族的碱金属和卤族元素。
当然在研究过程中，他也试验了利用其他性质对元素进行分类，例如利用元素与氧、氢的关系进行分类；利用元素的金属性和非金属性进行分类；利用元素的活泼性顺序进行分类；利用原子价进行分类，但是都不太满意。最后他还是紧紧地抓住了元素的基本特性——原子量来探索元素之间的规律性。
在寻找元素关系的过程中，如果每有一点新的设想，就要重新制表，或在原来的表上勾来画去，不仅麻烦，而且不便于研究。而元素的各种性质，即使能全部背出，也无法方便、直观、明显地加以对比研究。
门捷列夫在探索周期律时，创造了新的方法：他将当时已经发现的63种元素的名称、相对原子质量、原子价、溶解度及性质，写在63张卡片上，用这些卡片来对元素之间的关系加以分析、对比、排列、调整，使之逐渐地趋近于一个有规律的系统。
显然，这种方法比每次重新书写或勾画要方便、明晰、随机得多。不仅便于元素的两相对照，而且还可以很容易地进行大幅度的调整。
门捷列夫的家人、朋友、同事还有他的学生，看到一向珍惜时间的教授突然热衷于“纸牌”游戏，都感到非常奇怪。而他却拿起卡片像玩牌一样，一会儿摆到这儿，一会儿摆到那儿，对别的事情丝毫也不在意。
通过对卡片深入的研究，门捷列夫发现了几个难以解决的问题。
第一个是原子量变化的连续性和间断性。
从原子量最小的氢1到原子量最大的铋210，共有63种元素。平均每相邻元素的原子量之差为3.37。凡是差在3.37左右的状况，均可认为是正常的连续性变化，而超出这个变化幅度的，可视为反常、间断性变化。
在整个序列中，这种间断共有Ca（40）与Er（56）之间、Zn（65）与As（75）之间、Mo（96）与Rh（104.4）之间、Ba（137）与Ta（182）之间，四处间断性跳跃。
“那么产生这种间断的原因究竟是什么呢？”门捷列夫冥思苦想着，“是不是原子量测定本身有问题？”
当将这一因素尽可能由实验排除之后，他发现，在原子量变化发生间断的地方，这些元素与前后、左右元素性质相比较，常常出现明显的反常。
“这是为什么呢？难道还有别的原因吗？”门捷列夫想了很久，得出的唯一结论是：这里有未被发现的新元素存在。可是这可能吗？这不符合科学的理论啊！
这个问题作为一个没有答案的难题，门捷列夫将它先放在了一边，因为这时他发现了第二个问题。
原来门捷列夫在把元素按原子量大小排列时，发现元素铍破坏了化合价周期变化的规律。同时锂与硼之间相差太大，而碳与氮之间相距太近，好像前面少了一个元素，而后面多了一个元素，那么这个元素是铍吗？
于是他把铍放在锂和硼之间，化合价便呈现由小到大的规律性变化，但是原子量从小到大的变化却被破坏了。
“这是怎么回事呢？我该怎么处理呢？”门捷列夫忽然想到了欧德林的排表，他为顾及周围元素之间的关系，对碘和碲在次序上作了仅有一例的倒置。
对，我为什么不换一种思路呢，我以化合价为依据，改变铍的原子量试试。于是他便果断地把铍的原子量由13.5改为9。紧接着他重新测定了铍的原子量，果然是9.4。
由此，门捷列夫改变了自己的总体思路，变为既以原子量为主要线索，统率全局，又在局部以元素其他性质为依据，或改排某些元素的先后次序，或对原子量作了大胆的修改。
门捷列夫发现的第三个问题是，如何正确处理长短周期的关系。
门捷列夫在研究中发现，元素的性质虽然有周期性的变化，但是并不是当原子量每有一定的差值的变化，元素的化学性质也就有确定的变化，如同数学上的等差级数一样准确无误。
“除氢元素之外，前两周期元素之间的对应关系早已被人发现。往下各周期，长短究竟怎样确定？”这个也成了令门捷列夫头疼的难题。
这些难题，并没有把门捷列夫吓倒，反而更加坚定了他寻求真理的决心。
制成元素周期表
夜深了，圣彼得堡大学的化学实验室仍然亮着灯，门捷列夫仍在排列卡片，他已经从鲜花盛开排到落叶缤纷，从烈日炎炎排到大雪飘飘，排了一年又一年。
这一天，门捷列夫仍然在排着，已经三天三夜没合眼了。这时，他的好友，圣彼得堡大学地质学教授依诺斯特兰采夫来拜访他。
“您在忙什么，在玩牌吗？”依诺斯特兰采夫见门捷列夫手里拿着扑克牌似的卡片，神情有些忧郁地站在书桌边。
别人在玩扑克牌的时候，或是兴高采烈，或是漫不经心，可是没有人会像门捷列夫那样煞费苦心、绞尽脑汁的！
门捷列夫一指桌上铺满的卡片说：“我在探讨化学元素周期的问题。从理论上我已经想通了，可是要把这个理论变成一个清晰的、一目了然的表格，我现在还办不到。这些日子我就一直在思考这件事情。”
“哟，门捷列夫，看你愁成这样。可惜，我帮不上忙了。”依诺斯特兰采夫教授怕影响门捷列夫的思路，轻轻地退了出去。
已经到了午夜，门捷列夫作了无数种设想又一次次地推翻，实在是太累了，他迷迷糊糊地睡着了。
梦中，他还在继续排着三年多来魂牵梦萦的元素表。他分明看到，那张表格上余下的格子里，几种闪着奇异光泽的金属正在闪现，它们闪着闪着，忽然间全不见了，格子里一片空白。
门捷列夫一下子惊醒过来，豁然开朗：这63种元素绝对不会是自然元素的全部！他急忙把梦中那几个格子空出来，整个元素的序列立刻展现出它们固有的规律。
门捷列夫终于完成了“元素周期表”，把自己的事业推到了一个新的高度，他欣喜若狂。
这时，他突然想起早上有人曾经拜访过他，“是谁呢？哦，是依诺斯特兰采夫。他什么时候走的呢？”门捷列夫想啊想，也没想出来。于是他就跑到依诺斯特兰采夫那里，既是为自己的不礼貌道歉，更重要的是，他要找人和他一起分享喜悦。
“嘿，依诺斯特兰采夫，你说多么的有趣，我思考了三年的问题，竟然在梦中得到了解答。我的元素周期表制作成功了！”
“是吗？那太好了！”依诺斯特兰采夫真心地为门捷列夫感到高兴。
“你看，我写下来之后发现，只需要修改一处，就能够把那些困扰我的难题全部解决掉。”说着，门捷列夫递给依诺斯特兰采夫一张小纸片。
“这一切真的太奇妙了。可这里怎么有些空格啊？”
“呵呵，这就是我所有问题的答案，它们是未被人类发现的元素，但是我现在却能够预测出它们的一些性质。”
“真的吗？那么神奇！快讲给我听听。”
“我还是给你摆摆我的‘扑克牌’吧。”门捷列夫一边说，一边把随身携带的“扑克牌”拿了出来。
依诺斯特兰采夫发现这些标着元素原子量、化合价等的小纸片，都已经很破旧了。
门捷列夫爱抚地摸了摸这些纸片，充满感情地说：“这种‘扑克牌’我已经换了三回了，你看这副也已经破了，它们为我立的功劳可不小啊！”
说完，门捷列夫就把纸牌摆了起来，一边摆还一边解说着。
“我认为，氢具有独特的性质，应该把它放在一个特殊的位置。”说着，他把氢放在了第一位，接着把氦也排在了第一行。
第二行把锂到氟排入，共七种元素。第三行也是七种元素——从钠到氯。
接着在纵向上做文章，把性质相近者归入同列。
门捷列夫笑着问：“你看，这个表是不是有点像音乐中的音阶表，哆、来、咪、发、梭、拉、西，出现了周期性循环。”
依诺斯特兰采夫点点头，赞叹地说：“真不可思议！”
“这第四行出了点小问题，如果继续拘泥于这个神秘的七，那么就再也不好排了。经过我仔细研究，我决定在第四行排17种元素。”
说着，门捷列夫在第四行，摆了17张纸牌。
“为什么有三张纸牌是空白的？”依诺斯特兰采夫感到很疑惑。
“这就是我梦中的启发啊，我敢肯定这里有三种元素还没有被发现，所以我给它们留出了空位。”
依诺斯特兰采夫的眼睛睁得更大了。
门捷列夫在第五行、第六行中也放了17种元素。
接着他又在第四行的17种元素中，进行了“截断”，即从钾到锰再加上铁、钴、镍共十种在前；镍到溴七种在后。
“把这后七种元素和第二行和第三行比较，那个神秘的七又出现了。”依诺斯特兰采夫惊喜地说。
“你再看一下第四行的前列。”门捷列夫指点道。
依诺斯特兰采夫惊奇地发现，排在第一位的钾与第二行、第三行第一位的锂、钠同属碱金属，其化学性质也相似。第二位的钙与上两行相应的铍与镁的性质也相似，同属碱土金属。
“为什么在第三位留下空位呢？为什么把钛挪到了第四位呢？”
门捷列夫兴奋地说：“这就是我最大的发现。你看如果把钛和第一行、第二行的硼、铝进行比较，它们的性质无论如何也不相似，但是如果把钛和前面两行第四位的元素碳、硅相比，它们的性质就非常相似了。”
依诺斯特兰采夫赞许地点点头。
门捷列夫接着说：“所以我把这第三位留了出来，而且我肯定这个新元素的原子量在钙的40与钛的48之间。”
门捷列夫和依诺斯特兰采夫就这个元素周期表，越谈越兴奋。
这时的时间是1869年2月。
这张元素周期表的特点是：表中留下了四个空位，这四个空位上只写出了原子量，未标出元素符号，这四个空位是门捷列夫预言的必然存在的四种未知元素，他推测它们的原子量分别是45、68、70、180。
门捷列夫在金、铋、碲、钍的原子量的后面打上问号，表示他根据元素周期律对这四种元素的原子量的准确性表示怀疑。
同样，他在铟、铒、钇的元素符号的前面打上了问号，表示他对于将这三个元素放在现有的位置上还没有把握，即它们的位置不一定合适。
元素周期表，在化学发展史上具有重要的科学价值。在元素周期表中，表明了元素性质发展变化的过程是一个由量变到质变的过程。每一周期的元素随着原子量的增加显示出性质逐渐地发生量变，到周期的末尾就显示出质的飞跃。到下一个周期不是简单的重复，而是由低级到高级的发展过程，从而反映了物质内部的本质联系，证明了辩证唯物主义的正确性。
门捷列夫的元素周期律是19世纪科学界的重要成果，对当时以及后来的化学，还有相关科学产生了深远的影响。同时还为进一步寻找新元素提供了理论依据。
恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量变转化为质变的规律，完成了科学上的一个勋业，这个勋业可以和勒威耶计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”
坦荡地面对冷遇
门捷列夫制成元素周期表后，立即把它打印出来，分送给他熟悉的物理学家和化学家，并决定在1869年3月份举行的俄罗斯化学学会上发表。
等待是漫长的，虽然从发现元素周期表的日子到3月6号，大会的召开不足一个月，但是门捷列夫觉得度日如年。长期的超负荷的脑力劳动，加上近些日子情绪的波动较大，门捷列夫在会议的前夕病倒了。
“米嘉，吃点药吧，吃完了头痛就会好的。”妻子列谢娃请求着。
“我不要吃药，会议明天就举行了，我还有好多的事情没有准备呢！”门捷列夫烦躁地说。
“可是你的头那么痛，你怎么进行工作啊？”
“吃了药，我会发困的，那样就更做不了事了。”
列谢娃有些生气了，提高嗓音叫嚷道：“你简直不可理喻，真不知道好歹。”
“去，去把我的助手门舒特金叫来，我现在需要他。”门捷列夫脾气坏坏地说。
列谢娃强压着心中的怒火，为他找来了门舒特金。
门舒特金看见门捷列夫因为疼痛而紧皱着双眉，他关切地问：“门捷列夫，你的老毛病又犯了？又头痛了？”
门捷列夫勉强点点头：“给我想个办法，让我摆脱这恼人的疼痛，我不想在这关键的时刻倒下。”
“哦，那你吃药了吗？”
一听见说吃药，门捷列夫的怒火又升了起来：“吃药！吃药！你难道不知道吃了药我会犯困，什么也做不了了吗？”
“那怎么办？不吃药你的头痛不会好啊！那样耽误的可就不是一天了！”门舒特金一脸苦恼地说道。
门捷列夫这时候的情绪已经慢慢地平静了些，他看了看门舒特金，又看了看列谢娃，一脸歉意地说：“对不起，原谅我的无理取闹吧，我实在是等这次学术会议等得太辛苦了。”
“您不要自责，我能够理解您的心情，这次会议对您来说意义实在是太大了，您为了周期表耗尽了心血，它对您来讲就像自己的亲骨肉一样。”门舒特金安慰道。
“你说得不错，就因为这个我的情绪才有些失常。照目前的形势看，明天的会议我可能参加不了了。你能不能帮我在大会上宣读报告呢？”门捷列夫对门舒特金恳切地说。
“什么？天啊！您竟然把这个伟大的时刻让给了我。您说的是真的吗？”门舒特金听了这个消息，不敢肯定地问道。
“是的，我请你帮我在明天的会议上宣读报告。”
“哦，太好了。您放心吧，这个任务我一定能够圆满地完成。”
“那太谢谢了！列谢娃，帮我拿点止痛的药好吗？”
第二天，门舒特金怀着无比激动的心情在俄罗斯化学学会上，代门捷列夫宣读了题为《元素属性和原子量的关系》的论文。
论文阐述了元素周期律的基本论点：
第一，按照原子量的大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性。
第二，原子量的大小决定元素的特征，正像质点的大小决定复杂物质的性质一样。
第三，应该预料到许多未知单质的发现，例如预料类似铝和硅的，原子量位于65至75之间的元素，元素的某些同类元素将按它们原子量的大小而被发现。
第四，当我们知道了某元素的同类元素以后，有时可以修正该元素的原子量。
同时门舒特金还公布了门捷列夫的第一张化学元素周期表。周期表中留下了4个空位，空位上没有元素名称，只有预计的相对原子质量，表示尚待发现的元素。
当门舒特金将论文宣读完，整个会议大厅沸腾了。人们纷纷对这个话题议论开来。
“你对门捷列夫的这个元素周期表有什么看法？”
“简直太不可思议了，他竟然能够预知没有发现的新元素。”
“这还是科学吗？这和占卜有什么区别！”
“科学是建立在事实的基础上的，凭空的想象是伪科学。”
“那些已经用实验证实了的原子量，竟然被他轻易就改变了，是不是太武断了啊？”
“我觉得他的论据挺充分的，构思也比较缜密，但是有些地方我还有点疑问。”
各种各样的观点纷纷出台，有支持的，有反对的，所有的争论都没有一个确切的答案。
门舒特金等会议一结束，就立刻赶往门捷列夫家。远远的，他就看见门捷列夫病歪歪地倚在门口向他这里眺望。
“门舒特金，你终于回来了。怎么样？大家对我的论文有什么样的看法？”门捷列夫迫不及待地问道。
“反应非常强烈。您的观点对他们来说简直是太不可思议了。”
“是吗？那大家是怎么说的？他们对我的观点赞同吗？”门捷列夫兴高采烈地问道。
“这个……”门舒特金有些犹豫，他不知道怎么回答才好。
“快告诉我啊，这个历史性的时刻我没有亲身体会，现在让我感受一下吧！”
“门捷列夫，对您的观点，众说纷纭，您也知道，没有哪个新的学说立刻就会得到大家的认可的，人们需要时间了解它，接受它。”
“对，你说得完全正确，我会耐心地等待的。不管怎么样，今天真是太兴奋了，门舒特金，真的太感谢你了。”
门舒特金隐隐约约地感觉到门捷列夫高兴得有些过早，他不禁替他担心起来。
门捷列夫焦急地等待着众人对周期表的反应，他希望有人会赞成他，甚至驳斥他也好，只要给他一个能进行说服的机会，他坚信自己的发明能够带给整个化学界，甚至是整个科学界一个惊喜。
但是时间一天天地过去，门捷列夫的报告好似一块石子投进了大海，一点回音也没有。
就在门捷列夫望眼欲穿的时候，他先后接到了他最敬爱的几名老师的来信。
首先是本生教授，他在信上说：
我可以给你作出很多个在不同基础上随便类似的总结，但它只能登在交易所的报价单上。
门捷列夫觉得自己的心有些凉了，他知道本生教授代表的不仅仅是他自己，他代表的是整个德国的化学界。
不久，他又接到了伏斯克列森斯基教授的来信。伏斯克列森斯基教授是看着门捷列夫在化学的道路上成长起来的，对门捷列夫也是最了解的。
门捷列夫对这封信寄予了极大的希望，他多么希望这时候有人能够支持他一下啊。
可是伏斯克列森斯基教授在信中，用一种沉痛的语气写道：
你还记得上第一节化学课的时候，我给你讲的波义耳的名言吗？“化学，为了完成光荣而庄严的使命，必须抛弃自古以来的空想方法。也应当像已经觉醒了的天文学和物理学那样，立足于严密的实验基础之上。”你还记得你当时是怎么说的吗？你说自己会像波义耳那样，把观察和实验放在第一位，让事实说话。可现在呢？你的预言，完全是思维的产物。我一直认为你是个化学天才，现在你成天凭空想象，浪费才思，让我非常痛心。我恳切地希望你，我亲爱的米嘉，做一些实实在在的工作吧！
看完这封信，门捷列夫的眼泪止不住地流了下来，他感到一种巨大的委屈。“为什么？为什么没有人理解我！”
没过一天，齐宁教授的信也到了。此时的门捷列夫拿到这封信，他甚至缺乏了开启的勇气。
果不其然，齐宁教授在信中更加尖锐地写道：
亲爱的门捷列夫，你应该记住你是搞科学的。臆造一些不存在的元素，并且硬说这些元素具有怎样怎样的性质，还把一切都收罗到精密科学的课本里，这是极不负责任的，会耽误我们俄罗斯下一代的化学发展。在大自然面前，谁也不能过于自负，别不务正业了，到了干正事做实在工作的时候了！
门捷列夫觉得心情极为压抑，他跑到了涅瓦河边，冲着波涛汹涌的河水，呐喊起来：
“为什么？为什么一定要我放下自己的研究？难道只有去搞化合物的研究，让别人多引用几句自己的话才算正经事吗？我不打算研究化学中琐碎的事实，同时也不打算操心别人要引用的问题。不要责备我！也不要对我下判决。如果要说就说说我著作中的错误吧，不要再说我没干事情！”
心中的郁闷喊了出去，门捷列夫觉得心情舒坦多了。接着他又喃喃自语道：
“从第一种元素的发现，到目前知道的63种元素为止，又有谁能够断定元素的数量呢？既然新元素不断地被发现，没有什么理由说此后这个发现过程会中止啊？另外，从已知原子量变化的中断、元素性质变化中的跳跃都能说明，尚有未发现的新元素存在。我的推理是完全正确的，为什么不从这里入手，找一找我的问题呢！”
门捷列夫在河边漫无目的地走啊，走啊，忽然远处传来了一阵熟悉的钢琴声。他停住脚步，站在那里静静地聆听，竟然是贝多芬的《命运交响曲》。
那激昂的旋律，把他心头的乌云一下子扫得无影无踪。他想起了巴赫的冷遇，想起了康尼查罗的执着。
不知不觉中，天已经黑了，门捷列夫抬起头，望着那繁星满天的夜空，他突然想起了勒威耶。
1845年，法国天文学家勒威耶正在从事天王星轨道理论工作，当时的巴黎天文台台长阿喇果建议他研究天王星运动的反常问题。
勒威耶利用有关天王星的18次观测资料，运用万有引力定律，通过求解33个方程，于1846年8月31日计算出对天王星起摄动作用的未知行星的轨道和质量，并且预测了它的位置。
他将计算结果呈送给法国科学院，与此同时他还写信给当时拥有较大望远镜的几个天文学家，请求帮助观测。
勒威耶的工作在法国同行中受到了冷遇，但是却引起了柏林天文台副台长、天文学家伽勒的注意。伽勒在收到勒威耶信的当天晚上，就观测搜寻，仅用一个半小时就在偏离勒威耶预言的位置处观测到了这颗当时星图上没有的星。
这颗星就是海王星。海王星的发现肯定了牛顿万有引力定律的正确性。
“也许我的遭遇会像勒威耶一样，经过科学的实践得出的结论最初不被人接受，但是到最后却能够影响很多人。”
想到这里，门捷列夫露出了久违的笑容，他拍了拍自己的脑袋，轻声地问道：
“米嘉，这点挫折你就受不了吗？你不是非常自信吗？既然相信自己带给化学界的是拨云见日的力量，那么这些小的阻力又算得了什么呢？是金子总会发光的，坚持住，你最后也会谱出像巴赫一样的美妙乐章。”
这样，门捷列夫放下所有的负担，不顾名家和权威的指责，继续对周期律进行更深入细致的研究。
也在1869年，德国化学家迈尔制作出了一张化学元素周期表，表中不但明确按相对原子质量递增的顺序来排列元素，而且也留下一些空格表示未知元素。不过，迈尔未能对该图解进行系统说明，而该图解侧重于化学元素物理性质的体现。
门捷列夫认真对比了他和迈尔俩人的元素周期表，发现迈尔对元素的族划分得更细致，并在表中已初步形成了过渡元素族。
门捷列夫汲取了迈尔的长处，对元素周期表进行了更深入的研究，1871年12月，他发表了《化学元素的周期性依赖关系》一文，同时发表了第二张元素周期表。
在这张周期表中，他将原来表中的竖行改为横行，使同族元素处于同一竖行中，突出了化学元素性质的周期性。在同一族里，也像迈尔一样划分了主族和副族，使元素的周期性更加明显。同时，他还新添加了第八族元素。
此外，门捷列夫还大胆地修正了一些已被公认的相对原子质量，如铟、镧、钇、铒、铈、钍、铀等。
就拿铟来说吧，它是1863年用光谱分析法在含锌矿物中发现的，由于在矿物中铟常常与锌共生，所以当时的化学家都认为铟的原子价是2，从实验测得的铟的当量为37.8，因此它的原子量就是75.6。
按理论应该把铟的位置放在砷原子量75和硒原子量79.4之间，如果这样，就要把硒的位置移到氯的下面，但是硒并不与氟、氯的性质相似。
由于硒移动了位置，溴和碘也都要移到钠、钾的下面，而铷和铯就要移到钙的下面，这样做就会把整个周期表中元素的顺序打乱，使元素性质的周期规律遭到破坏。
因此，门捷列夫在第一张周期表中把铟排在铒和钇之后，并打上了问号。现在，他根据周期规律，重新作了考虑，主张铟的原子价应该是3，它的原子量应该是113，它的位置应该列入第五周期第三族，即镉（原子量112）与锡（原子量118）之间。
这个位置与铟的物理和化学性质完全相符，例如这三种元素的密度为：镉8.6；铟7.4；锡7.2，In2O3的碱性也在CdO和SnO2之间。
在这张表中门捷列夫将尚未发现的元素的空格由原来的4个增至5个，预言它们的分子量分别为44，68，72，100，137。
在发表第二张元素周期表时，门捷列夫仍然感到有一些问题没有解决，即：为什么钴排在镍之前；碲的原子量为128，碘的原子量为127。
但是他根据化学性质，认为把碲排在碘之前更为合适，这个做法违反了按原子量递增的顺序排列元素的规则。他虽然这样做了，但是还说不出原因。一直到后来，英国物理学家莫塞莱提出了原子序数的概念以后，这一问题才得以解决。
当时公认的金的原子量为197，而铂、铱、锇的原子量分别为197.4，198，199。按照原子量递增的顺序，这四种元素的位置应该是金、铂、铱、锇。
但是门捷列夫从各种化学性质考虑，在第二张元素周期表中将它们的顺序排成锇、铱、铂、金，原子量的关系也是颠倒的。
后来他建议应该重新测定锇、铱、铂的原子量，测定的结果，锇、铱、铂的原子量改为190.1，193.1，195.2，它们都比金的原子量小，完全符合原子量递增的顺序。
历来，新的化学元素大多由发现它的科学家命名。门捷列夫尽管十分肯定地预见了十多种元素的存在，从某种意义上说，是它们的首先发现者。但他却不愿行使元素命名权。
他对他的助手说，把这个权利留给那些真正发现这种新元素的人吧。我们只要知道自己做的是对的，预见的是正确的就可以了。这是多么宽广的胸怀啊。
门捷列夫在与这个新元素相似的元素前面加一个冠词，来作为新元素的代称，如“埃卡硼”、“埃卡铝”和“埃卡硅”——“埃卡”在梵语里是“加一”的意思。这些代称既能大体表明该新元素的物理性质和化学性质，又充分具有元素周期表的特色。
在《化学元素的周期性依赖关系》一文中，门捷列夫还给元素周期律下了定义：“元素的性质周期性随着它们的原子量而改变”。
同年，门捷列夫又发表了一篇论文——《元素的自然系统和应用它来指出尚未发现的元素的性质》。在这篇论文中，他详细论述了推测未知元素物理性质和化学性质的方法。
具体地说，某一未知元素的性质，与它的同一族的上、下两个元素的性质及同一周期的左、右两个元素的性质密切相关。例如，它的原子量约等于上、下、左、右4个元素原子量的平均数，密度或比重也可以由此算得；它的化合价，即所处族的元素的化合价，金属性比同一周期左面的元素弱而比右面的元素强，比同一族上面的元素强而比下面的元素弱；非金属性则恰恰相反。
根据这个原理门捷列夫具体地描述了“埃卡硼”、“埃卡硅”和“埃卡铝”三种元素的性质，并指出了发现这些元素的最有可能的方法。
门捷列夫认为“埃卡硼”的原子量约为44，+3价元素，其氧化物比重为3.5；“埃卡硅”的原子量约为72，比重为5.5，它的氯化物的沸点应该是在90℃；“埃卡铝”的原子量约为68，熔点极低，比重是6。
他根据“埃卡铝”的性质，在各方面都应该是铝的性质到铟的性质的过渡，推断出这种金属的挥发性很可能比铝大，而预测用光谱分析的方法来发现它是有希望的。
他根据“埃卡硼”是非挥发性的，而预测它未必能用一般的光谱分析的方法发现，但是，通过设想“埃卡硼”是挥发性的，而指导人们借用光谱分析来发现它。
门捷列夫在第一张化学元素周期表问世后，虽然遭遇了冷遇，但是他没有退缩，而是迎难而上。现在第二张化学元素周期表诞生了，门捷列夫觉得这首先是对自己的一个胜利，因为这张表是他的坚持、他的自信，是他为了追求真理永不退缩的精神的胜利。
有了第一个的胜利，剩下的就是发现新的元素，以证明周期表的可信性的第二个胜利，门捷列夫相信这个胜利的到来也不会太迟。
伟大的功勋被证实
第二张元素周期表的问世和第一张的类似，都没有引起化学界的重视。好在这次也没有人指责门捷列夫的“不务正业”了。
这时的门捷列夫也成熟了很多，他不再期盼着科学界的强烈反响，他只是默默地等待着，等待着那个周期表被证实的伟大的时刻的到来。
当然，他并没有就此停止前进的脚步，首先是历时三年的无机化学教科书——《化学原理》终于完成，并交付印刷了。
这本书的整体思路是围绕元素周期律进行的，全书有条不紊，条理清晰，不再是各种元素和其他化合物像搜集资料一般杂乱无章的堆砌了。
《化学原理》教导我们去认识化学中的“方法和目的”。门捷列夫用成千上万的例子指出了科学是怎样推动工业向前发展，科学对于利用自然力揭示了哪些新的可能性。
门捷列夫还将元素周期表附在书中，他坚信这张表不仅不会耽误俄罗斯化学的新一代，而且还会帮助新一代茁壮地成长。
此刻化学元素周期表的研究告一段落。
从1872年起，门捷列夫的研究中出现了新的课题，即气体的状态。
原来，莫斯科彼得洛夫农林学院的一个叫雅格的学生设计了一个带阀门的变形喷水泵，阀门中的水是以脉动的形式喷出来的。这个可以使空气明显变得稀薄的水泵使俄罗斯技术协会很感兴趣。
于是这个协会找到了门捷列夫，请他进行研究，想弄清楚水泵所造成的空气稀薄程度与空气、水流量之间的制约关系。
有人曾经问门捷列夫，这个选题到底哪里吸引了他。
门捷列夫回答道：“旅行家想去的地方不是风光秀丽的田园，也不是名震古今的城市，而是一个人迹未至的地方，人人都希望成为哥伦布能够发现新大陆。这个项目之所以吸引我，就是因为气体弹性知识中，还有“新大陆”没有被发现，我也想做一回哥伦布。”
多么形象的比喻啊，要做哥伦布，岂是说说就可以的？门捷列夫为此投入了极大的热情，付出了辛勤的劳动。
辛勤的汗水加上聪明的头脑，使门捷列夫在1873年宣布设计研制成功差式气压计，它可以测出大气压的绝对值和压力差。
这是一个很灵敏的仪器，可以确定不足一米高度内的差。
1874年，门捷列夫得出了理想气体状态的新方程式，并在第二年发表的论文中作了详细的阐述。
这个方程式在能够精确应用三个著名定律，即波义耳—马略特定律、盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律，可以简化关于气体和蒸汽的一切近似计算。这样会比当时闻名的克拉珀龙气体方程式更为完善。
1875年，门捷列夫的大型专著《论气体的压力》的第一部分出版。书中讨论了气体压力研究所面临的目标，阐述了解决问题的实验方法。
后来门捷列夫在俄罗斯化学协会及其他科学组织的会议上多次就气体的压力问题作报告、宣读论文，并在国内外发表了许多关于这些问题的论文。
在这几年里，门捷列夫虽然一直在忙碌着研究新的课题，但是他时刻也没有放松对化学元素周期律的关注。
功夫不负有心人，在1875年，一种新的化学元素终于被法国化学家列考克·德·布瓦博德朗发现了。
布瓦博德朗在分析比利牛斯山的闪锌矿的提取物时，采用光谱分析法在一种陌生的紫色光线中捕捉到了一种新元素的痕迹，并在夜间得到了极小的几滴锌盐溶液，最终从中提取了一粒小到只有在显微镜下才能看见的新元素。
又经过三个星期的奋战，布瓦博德朗终于把新元素的量积累到了一毫克，这时他已经可以肯定地说，他手中的物质的确是一种新元素，他把这种元素命名为“镓”，以荣耀自己的祖国。
镓的发现极大地鼓舞了科学界，已经好久没有发现新元素的消息了，科学家们都很高兴，也很激动。
门捷列夫此时的心情还掺杂了期待与忐忑，他比任何人都关注这个新元素的进展。
不久，布瓦博德朗又在《巴黎科学院院报》上发表了他所测量的镓的一些物理和化学性质：
原子量59.72，比重4.7，熔点30.15℃，在常温下不挥发，在空气中不起变化，对于水汽的作用还不清楚，在各种酸和碱中可逐渐溶解。
氧化物Ga2O3，比重尚未测出，能溶于酸中，生成GaX3型的盐类，其氢氧化物能溶于酸和碱中。其盐类极易水解并生成碱或盐，所成矾类已了解到，其盐类可能被H2S和（NH4）2S所沉淀，无水氯化物比氯化锌更易挥发，沸点为215℃～220℃。
镓是通过光谱分析发现的。
门捷列夫看到这一消息后欣喜若狂：“这不就是我所预测的‘埃卡铝’吗？四年了，它让我苦苦地等了四年，终于出现了！”
门捷列夫喜极而泣，他怀着激动的心情又将这篇报道看了一遍，他的目光定位在镓的物理性质上，不动了。
“布瓦博德朗测量出的原子量是59.72，比重是4.7，和我预言的原子量是68，比重在5.9～6.0之间相差较大。这究竟是怎么回事呢？”
门捷列夫又将他预测的“埃卡铝”的性质写出了：原子量68，原子体积11.5，金属的比重5.9～6.0，熔点低，非挥发性，不受空气作用，烧至红热时能分解水汽，将在酸液和碱液中逐渐溶解。
氧化物公式Ea2O3，比重5.5。必能溶于酸中生成EaX3型的盐，其氢氧化物必能溶于酸和碱中。盐类有形成碱式盐的倾向，硫酸盐能成矾，其盐类能被H2S或（NH4）2S所沉淀，其无水氯化物较氯化锌更易挥发。
本元素或许将被光谱分析法所发现。
“镓的化学性质和它的发现方法和我的推测几乎完全吻合。到底是谁错了呢？”
门捷列夫的大脑飞快地运转着，他思考了一切可以想到的可能性，来解释导致两者不一样的原因。
最后，他得出的结论是：布瓦博德朗的测量有误差，或者是那块物质纯度不够。
不久，布瓦博德朗收到了门捷列夫的来信。门捷列夫的信中说：
衷心祝贺你发现了新的元素镓，但根据我的元素周期律推测，它的比重应该是5.9～6.0之间，它的原子量应该是68，希望你重新测量一下。
这件事在当时的人们看来，简直如同奇谈，令人难以置信。
全世界的科学家都紧张地关注着这场争论孰胜孰负：是独一无二手中握有镓，而且进行了精确的测量实验的布瓦博德朗呢？还是坐在圣彼得堡的书房里依据那张周期表作大胆预言的门捷列夫呢？
布瓦博德朗本人，更是惊诧莫名：自己是世界上唯一拥有镓的人，这个俄罗斯人怎么能知道它的原子量是68，比重应该是5.9～6.0呢？
这太不可思议了。
但出于一个科学家的求实精神，布瓦博德朗又重新测了一次，这次他提取到的镓足有1/15克。重测之后的结果还是4.7。
于是他给门捷列夫回了一封信说：
尊敬的门捷列夫先生：
根据您的提议，我又对自己的新元素进行了重新测量，非常遗憾，结果依然没有改变。
布瓦博德朗
门捷列夫接到信后，没有重新审视自己的元素周期表，而是立刻回信，他指出测比重出现错误可能不是由于不够精确，而是由于镓是通过钠还原而制成的，所以镓中含有钠的杂质，钠的比重小，从而大大减小了镓的比重。
布瓦博德朗接到信后，被门捷列夫的执着感动了，他重新提炼了镓，又进行了一次测量。结果与门捷列夫的预言惊人地吻合：原子量为69.9，比重为5.94。
布瓦博德朗此时的心情比自己发现镓时还要激动：“这是一个怎样的天才啊！他竟然准确预言了未知的东西！”
他立即回信对门捷列夫表示感谢，并著文盛赞其元素周期表的成功，并指出：“我以为没有必要再来说明门捷列夫这一理论的巨大意义了。”
化学史上第一个预言的新元素的发现，使门捷列夫完成了可以与亚当斯和勒威耶预言海王星存在相媲美的勋业。
如果把门捷列夫关于“埃卡铝”的预言和布瓦博德朗发现的新元素镓的特性作一比较，任何人也不能不为这种科学预言的高度准确性赞叹不已！
从此之后，元素周期律很快传遍了世界各地，成为人们继续寻找新元素、总结化学体系的总纲。
各个国家的实验室马上行动了起来，以期发现门捷列夫的其他元素。
在这场竞赛中，瑞典化学家尼尔森在1879年首先发现了“钪”。
在钪发现之前，瑞士的马利纳克从玫瑰红色的铒土中，通过局部分解硝酸盐的方式，得到了一种不同于铒土的白色氧化物镱土。
当时马利纳克手头样品没多少了，就建议手头有充足铒土的科学家多制备一些镱土，以研究它的性质。
当时瑞典乌泼撒拉大学的尼尔森手头正好有铒土的样品，于是他马上就按照马利纳克的方法将铒土提纯，并且精确测量铒和镱的原子量。
当他经过13次局部分解之后，得到了3.5克纯净的镱土。但是这时候奇怪的事情发生了，马利纳克给出的镱的原子量是172.5，而尼尔森得到的则只有167.46。
尼尔森敏锐地意识到这里面有可能是什么轻质的元素混进去，才让这个原子量的测定不再准斤足两。于是他将得到的镱土又用相同的流程继续处理，最后当只剩下1/10样品的时候，测得的原子量降至134.75；同时在光谱中还发现了一些新的吸收线。
就这样，尼尔森发现了钪，钪的发现又一次光辉地证实了门捷列夫的元素周期律。
钪的性质及原子量为：原子量44，氧化钪Sc2O3的比重为3.86，它的碱性比氧化铝强，比氧化钇和氧化镁弱，不溶于碱，且不能将氯化铵分解。
钪盐皆无色，能与氢氧化钾和碳酸钠生成胶状沉淀，它的硫酸盐极难结晶。碳酸钪不溶于水，而且极易失去二氧化碳。各种碱性硫酸复盐都不是矾。氯化钪ScCl3在850℃时开始升华，而氯化铝超过100℃即开始升华，在水溶液中ScCl3发生水解。
钪的发现并不是用光谱分析法。
门捷列夫预测的“埃卡硼”的性质及原子量为：原子量44，可能生成一种Eb2O3的氧化物，其比重为3.5，碱性强于氧化铝，但不如氧化钇或氧化镁，不溶于碱溶液中，至于它能否将氯化铵分解，还是疑问。
它的各种盐类都是无色的，而且与氢氧化钾和碳酸钠反应后生成胶状沉淀，各种盐类都不能很好地结成晶体。
它的碳酸盐将不溶于水，可能沉淀成碱性盐。各种碱性硫酸复盐可能不成为矾类。无水氯化物EbCl3的挥发性较氯化铝为低，但其水溶液则较氯化镁更易发生水解作用。
它恐怕不能用光谱分析法发现。
钪的特征几乎和门捷列夫预言的“埃卡硼”完全符合！
“我敬爱的老师，您瞧，我的理论研究也成为‘事业’了。”门捷列夫对齐宁老师说道。
“门捷列夫，你来嘲笑我了吧？”齐宁面带微笑地问。
“不，不，您千万不要误会，我只是太高兴了。”门捷列夫连忙解释道。
“我在和你开玩笑呢。我们是老一辈的人了，过去和现在对我们来说最重要的是制取新的物质和研究它们的性质。人们创造了许多理论，可是被推翻的有多少啊！所以我们习惯于怀疑一切新的理论。但是，周期律却完全是另一码事。”
齐宁顿了顿又说：“这是项伟大的发现，它会使你声名显赫，而俄国的科学也会和你一起扬名全世界。当人们想到这是自己同胞的功绩时，该是多么高兴啊！”
“八年前，当我首次描述当时尚未发现的元素的性质时，我并没奢望能活到它们被发现以及周期律的正确性得到实际证实的这一天。我是那么的幸运！现在，当这些预言再次得到证实时，我可以大胆而自豪地说，周期律是普遍适用的。”
“对，你的周期律因为事实而会得到普遍承认。”
齐宁教授的预测是正确的。1881年，齐默尔曼在测定UBr4和UCl4的密度时，证实了门捷列夫对铀的原子量值修改的准确性。
门捷列夫在制定周期表时，根据元素的性质，并考虑到周期表中的可能位置，校正了铀的原子量。铀的原子量，佩里戈特等测得的数值是120。
按照这一当时公认的数值，铀应该排在锡原子量为118和锑原子量为122之间。
但是周期表中锡和锑是连续排列的，中间并没有空位，而且按照铀的性质，它也不应该排在这个位置上。
门捷列夫相当果断地将铀的原子量加大了一倍，即加大为240，这样就使铀排在了比较准确的位置，这样同时也使得铀成了最重的元素。
齐默尔曼在给门捷列夫的信中写道：“我很高兴，我的研究结果完全证实了你所作出的铀原子量为240的预言。同时，这一元素在周期系中也有了明确的位置。”
1886年2月，德国弗赖堡矿业学院分析化学教授文克勒发现了锗。
文克勒在分析弗赖堡附近发现到的一种新的矿石——辉银矿的时候，通过精细实验所得到的构成该矿物的元素占总成分的93%，而理论上构成辉银矿的新元素按比例算应该占整个矿物的100%。
这说明，在该矿物中肯定还有一种含量不小的元素，在分析中被漏掉了。于是，文克勒继续进行细致的分析，一共做了8次实验，结果还是一样。
这引起了他对未捕捉到的元素的极大兴趣，于是他全心全意地投入研究之中，而且他断定，这个元素应该和砷、锑、锡同属于一个分析组。
经过不断地研究实验，文克勒最终验证了自己的推断。他把新元素命名为锗。
门捷列夫的预言：锗是一种金属，其原子量大约是72，比重大约是5.5；这种金属几乎不和酸起作用，但可和碱起作用；这种金属的氧化物的比重大约是4.7，它极易溶解于碱，并被还原为金属；这种金属和氯的化合物就是液体，比重大约是1.9，沸点大约是90℃。
文克勒的测定结果：锗是一种金属，原子量为72.3，比重为5.35；锗很难和酸作用，但在熔融时极易和碱起作用；氧化锗的比重是4.703，易溶于碱，并可用碳还原成金属；氯化锗是液体，比重为1.887，沸点为86℃。
两者的结果极为相似，2月26日文克勒在给门捷列夫的信中写道：“我发现了一种新元素锗，这里所说的‘埃卡硅’，告诉您的天才研究工作的又一新胜利。”
门捷列夫对“埃卡硅”的发现，表现出极大的兴趣，因为这一元素在周期系中占有特殊的位置，它是具有双重性质的过渡元素。锗的发现和研究是周期律的彻底胜利。
起初，文克勒以为他发现的元素锗是像锑的元素，但门捷列夫指出了他的错误，他认为文克勒发现的元素应属于第四族，在钛与锆的中间。文克勒通过验证，很快地承认了自己的错误。
文克勒在此后给门捷列夫的回信中写道：
阁下：
谨随信寄上我发现的新的元素“锗”的报道单印本一份。最初，我认为，这个元素填补了您以奇异的洞察力所制定的周期表中介于锑和秘之间的空位，而且同您的“埃卡锑”相近。
但是，一切迹象表明，我们是在和“埃卡硅”打交道。我希望尽快地向您报告这一有趣的物质。
今天，我仅向您报告这个很可能是您天才的研究工作新胜利的大致情况，并表示我对您的深深的敬意。
忠于您的克莱曼斯·文克勒
1886年2月26日
文克勒推崇备至，不仅写信祝贺门捷列夫元素周期律取得的新胜利，而且，他还在一篇论文中说：
未必再有例子能更明显地证明元素周期律学说的正确性了，它标志着人类化学视野的显著扩大，意味着人类对于世界的认识大大地迈进了一步。
此后不久，门捷列夫在再版的他的著作《化学原理》时，感慨地写道：
我未曾想到自己能活到周期律推断的新元素获得证实的必然，而在科学事实上，我叙述过三种元素的性质，“埃卡硼”、“埃卡铝”和“埃卡硅”，现在都已万分欣慰地看到它们被发现了。
其实，从这些元素的发现过程来看，是先被认识然后才被发现的，与其说“发现”，倒不如说“找到”！
元素锗的发现，是元素周期律取得最辉煌的第三次胜利。
文克勒给新元素起名时，还有一个小的插曲。当时，他没有想好给这个新元素起个什么名字，也没有合适的好名字。他的朋友建议他，像其他的科学家那样，以第一次发现新元素的土壤所在地的名字命名新元素。
这个元素是在德国发现的，在德语里“锗”的本意即为德国，于是新元素被命名为锗。
当时，锗的命名，引起了很多人的不满，一些法文报纸和杂志就命名新元素为“锗”一事，批评文克勒是狭隘的民族主义和对门捷列夫不恭，但是门捷列夫对此却不以为然。
他给文克勒的信中写道：
如果您能将我下面的意见转告给别人，我将感到十分满足。那就是：我提出“埃卡硅”这个名称，只是作为它被发现前一个预先的叫法。如果它被像德意志这样高度文明的国家名所代替，我将会很高兴；如果我提出的临时名字保留下来，我可能会更不愉快，因为不是自然界为思维的预先结论而存在，而是恰恰相反，思考和猜测只有被承认了以后才有意义，而这是掌握在人手中的。
由此可以看出，门捷列夫不仅是一个热爱祖国、热爱人民的爱国主义者，而且还是一个国际主义科学家，是为人类共同理想、为各民族间和平友好、为整个学术和科技、为人类幸福和繁荣而奋斗的战士。
文克勒接到门捷列夫的信非常高兴，他还邀请门捷列夫参加在9月18日至24日举行的德国自然科学家代表大会。他说：“如果这个愿望能够实现，那么这将不仅仅是我，而且是所有德国化学家的巨大喜悦。”
这代表着一个科学家对另外一个科学家的崇高的敬意。文克勒还写信道：
在大会上，我想在关于锗的报告中重提一下，您的杰出预言是怎样在发现和研究新元素的过程中光荣实现的。
也许您会允许在这个科学家会议上援引您今年4月21日告诉我的关于锗的命名的意见。我不会特意将您信的内容告诉任何人，直至您授权与我。我认为既然法国杂志不再纠缠，那么我就用不着发表您的信。但我非常高兴地口头转述过您公正的意见和善意的话语。
门捷列夫用他伟大的胸怀感动了文克勒，两个人成了不曾见面的好朋友。
门捷列夫是幸运的，能活到周期律所预言的元素，在不到20年的时间里一一得到证实。随着元素周期律获得的伟大胜利，门捷列夫的天才成就也得到了全世界的公认。
到了1889年，当门捷列夫出版他的教科书《化学原理》第五版时，已能纳入一长串经过实验证明的预测，并且盛赞那些证实他的研究成果的科学家为“周期律的真正奠基者”。
在这一年，门捷列夫应邀参加伦敦化学会举办的法拉第演讲会，在他的关于周期表的报告中说道：
我预见到某些新元素的存在，这里我将提供一个例子，虽然至今我对它了解得还不太透彻。包括汞、铅、铋在内的第六周期元素中，我设想有一个与碲相类似的元素存在，可以把它叫作“埃卡碲”，元素符号假定为Dt。
它的原子量为212，单质是一种灰色的、不挥发的金属。二氧化物DtO2具有的弱酸性和弱碱性是相等的。“埃卡碲”的氢化物是一个比碲化氢更不稳定的化合物。
1898年，“埃卡碲”被居里夫人发现，为了纪念她的祖国，把它的命名为钋。它的原子量为210，钋是一种金属，沸点962℃。氢氧化钋Po（OH）2具有明显的两性。钋的氢化物极不稳定，其存在的证据还不足。
随着元素周期表的胜利，门捷列夫的《化学原理》也受到了极高的评价，不仅连续再版，而且被译成多国文字，成为世界公认的一部经典教科书。《化学原理》无论是在俄罗斯，还是在国外，都深受欢迎，国内外的教师和学生多次称赞过这部教材。
在40多年时间里，《化学原理》一直是俄国所有大学和国外许多大学化学系的主要参考书。这本身就证明了门捷列夫这一杰作的高超质量和重大的学术意义。
《化学原理》从第一卷问世起直至门捷列夫去世前，一共出了八版。每出一版，这位治学严谨的科学家都要补充和完善它。在所有版本、特别是后几版中，门捷列夫都谈了自己对于科学发现的意见，对一些新发现的报道进行了评论，高度地概括了最新的研究课题和资料，将它们与已知的事实进行了对比。
应该指出，元素周期律的最初发现、其后几个重要的发展阶段和最后的巩固，都在《化学原理》前八版的编写过程中得到了充分的体现。
门捷列夫把这部《化学原理》比作是他的一个孩子。在这本书里有他的教学方法和经验，以及他所倾心的科学思想，在《化学原理》中包含着他的精神力量和他留给下一代的遗产。
在《化学原理》的序言中写着这样一段话：“依我看来，只有思想和事实相结合，观察和思路相结合，才能在所希望的方面发生作用，否则就会抹杀实际情况，就会以虚构代替实际情况，而虚构正是我在自己的著作中所竭力避免的。”
门捷列夫为号召年轻的一代为科学服务，而在书中写道：
把理论和实践分开的有害想法，是许多错误思想的根源，这些错误思想在现代还存在着，并且在我们的社会中占统治地位。
这样的时刻已经到来了，放弃沉醉与幻想，放弃抽象的意图和古典的辩论，而走向现实和真正的劳动，来为人民谋福利。
还要证明科学不但能“给青年人以知识，给老年人以快乐”，还能使人惯于劳动和追求真理，能为人民创造真正的精神财富和物质财富，能创造出没有它就不可能获得的东西。
在结论中，门捷列夫写道：
假如逐渐地把俄罗斯物理学家和化学家征服了的科学领域扩大起来，将来的年轻一代就可以满怀信心地获得一系列的更大的胜利。
科学早已不再脱离生活了，并且在它的旗帜上写着：科学的种子是为了人民的收获而生长的。
门捷列夫在《化学原理》一书结束语中的科学和技术预见中表达自己对本国人民的崇高信念。
他写道：“物理和化学将成为像一二百年前经典作家所认为的那样，具有教育特征和教育方法的时候，已经不远了。”
《化学原理》一书教育了许多代的化学家、物理学家、工艺学家、医师、农学家，以及各种专业知识的人员。
它不只是化学的指南，而且教育青年热爱科学，热爱祖国。号召人们为祖国的利益而工作，不要害怕艰苦的劳动。《化学原理》直至现在仍然没有失去它的意义。
在荣誉的面前，门捷列夫并没有骄傲，他又一次来到了涅瓦河畔，望着那静静流淌的河水，长长地出了一口气，他在心中默默地念道：
“和门捷列夫相联系的有四件事：周期律、气体张力的研究、对溶液的研究和《化学原理》。它们是我的主要财产，它们带给了我创造的快乐，成功的喜悦，我会像珍爱我的孩子一样珍爱它们。”
门捷列夫望着陪伴了他半生的涅瓦河，露出了欣慰的笑容。
门捷列夫出名了，他现在是俄罗斯家喻户晓的人物了，可他的性格却一点都没有变，他还是那么和蔼可亲，待人还是那么真诚，就连给人的那种粗犷豪放的感觉，也和当年留学海德堡的西伯利亚青年门捷列夫毫无二致，但他的人格魅力更为他赢得了同事、学生、邻居、保姆的热爱。
门捷列夫是一位伟大的科学家，同时他也是一位杰出的教育家。少年时他身受为教师的父亲的熏陶，青年时就读于师范学院，中年任教于圣彼得堡大学，这一切都使门捷列夫视教书育人为己任。
他工作总是十分认真，这是因为他知道教育的重要性，更因为他坚信只有培养出俄罗斯自己的“柏拉图”和“牛顿”，祖国才能真正摆脱贫穷落后，变得繁荣富强。
门捷列夫十分敬业，对待科学研究是如此，对待教育教学工作也是如此。他严格地挑选课本，在没有合适的课本时，就把自己对化学的认识和实验得出的结论整理成教学笔记，之后又着手编化学课本。从《有机化学》至《化学原理》无一不倾注了他的心血。
尤其是《化学原理》，是门捷列夫自己的作品中最为喜爱的，他曾在一篇文章中写道：
书中有我的特色、我的教育经验和衷心吐露的科学思想，有我倾注的心血和我留给后人的遗产。
就这样，门捷列夫以他严谨的治学态度、负责的教学作风、谦逊的性格、渊博的学识成了俄罗斯科学界的骄傲，也成为圣彼得堡大学最受学生欢迎的一位教授。
不仅如此，门捷列夫还十分注意教学方法，他不是一味地向学生头脑里灌输化学公式和化学理论，而是更加注意唤起学生对化学的兴趣，理解化学的灵性。
他能巧妙地把上百人的注意力集中在一起，共同开动脑筋，一起讨论、思考。这样，化学在他的手里演绎出来，不再是事实、公式、现象的堆积，也不再是一棵一棵树地认识森林，而变成了一门饶有兴趣、引人入胜的学科。
因此，大学生们涌进他的课堂听课，就像听名人的演讲一样。不仅仅是本系的学生，法律系、历史系、医学系也有许许多多学生挤在门口，站在过道听门捷列夫的课。他的课涉及力学、物理学、天文学、天体物理学、宇宙起源论、气象学、地质学、动植物的生理、农业学的各方面，真可谓包罗万象，当然，他的课也因此更加趣味横生。
从他的学生文贝尔格的一段回忆中，可以略窥当时门捷列夫受学生爱戴的程度：
凡是能够有令人羡慕的机会看见站在讲台上的门捷列夫，听过他讲课或报告的人，都能清楚地记得当时听众的那种异乎寻常的情绪。
讲台上站着一个魁伟、稍微驼背、留着长发的人。他的声音低回、深沉，言辞充满热情，有的时候他好像卡了壳，找不到合适的词汇，使得初次听到他的课的人替他感到焦急。
然而，这种焦急是多余的，因为门捷列夫一定会找到那个词，而那个词一定是人们意想不到的、精妙绝伦的……他始终作为讲课根据的、贯穿着包罗万象的公式和深奥无比的那种科学观点的哲学基础令人神往。
拜柯夫院士在回忆录中也描述了学生们抢着去听门捷列夫的课的盛况：
在门捷列夫开始讲课不久，不仅是他讲课的第七教室，连邻近的其他教室也挤满了各系各年级许多朝气蓬勃和熙熙攘攘的学生，他们按照往年的习惯来听开学的第一次讲课，以便向这位教授，圣彼得堡大学的骄傲，俄罗斯科学的荣耀——门捷列夫表示他们的爱戴和崇敬的感情。
我当时也挤在这些激动、兴奋而喜悦的学生当中。我们迫切地期待着他的来临，从隔壁的房门直接开向讲台的那个实验标本室里，传来了轻轻的脚步声，教室里顿时安静下来。
门捷列夫出现了，他身材魁伟，稍稍驼背，斑白的长发直垂到两肩，银灰色的长须托着他那副目光闪闪、严肃而淳朴的面孔。当时的情景一直到现在仍历历在目，欢呼声和掌声犹如春雷般震天撼地，这简直像是一场暴雨，是一阵狂风。
全体同学都在高声欢呼，大家都欣喜若狂，每一个人都尽情地表达着自己的欢乐情绪。
只要看到当时欢迎门捷列夫的这种热烈场面，就会体会到他是一位伟大的科学家和伟大的人物。
他令人神往地影响了所有的人，并吸引了所有接触过他的人的智慧和良心。
由于门捷列夫对当时科学的发展有了明确的认识，他直接参加解决各种最新的基本问题，而且又结识了许多当代出色的人物，因此他的讲述就成了包括许多直接观察和印象的一股生动泉流。
这就是门捷列夫，把科学知识的讲授与爱国精神、民主思想的传播完美地结合起来的门捷列夫，把自己丰富的科学知识和高尚的人格一同教给学生的门捷列夫，被他的学生乃至全俄罗斯人民视为珍宝但被沙皇当局视为“眼中钉”的门捷列夫——俄罗斯人民伟大的化学家、教育家。
