Большую роль в развитии химии и в становлении Менделеева-ученого сыграл Международный химический конгресс, который прошел 3–5 сентября в Карлсруэ. Кроме Менделеева, Россию на конгрессе представляли такие известные ученые, как Зинин, Бородин и др. Дмитрий Иванович был не просто рядовым участником конгресса, но входил в его комитет. На конгрессе был принят целый ряд важных нововведений. В частности была признана неоспоримой молекулярная теория, определены понятия «молекула» и «атом», принята единая и правильная система атомных весов. Последнее нововведение впоследствии сыграло важную роль в открытии Менделеевым периодического закона.

Далеко не все время ученый отдавал научной работе. За границей он немало путешествовал. Одним из увлечений Менделеева была живопись. Еще по дороге в Гейдельберг он побывал в Дрездене, где посетил знаменитую картинную галерею и приобрел фотографии и репродукции картин. В конце лета 1859 года он вместе с Иваном Михайловичем Сеченовым побывал в Швейцарии. Два великих ученых поддерживали дружеские отношения на протяжении всей жизни. Новый, 1860 год Менделеев встретил в Париже в компании Сеченова и Бородина. 2 января русские ученые присутствовали на заседании Парижской академии наук. Вниманию Академии была представлена работа Менделеева «О молекулярном сцеплении некоторых органических жидкостей». В Париже Менделеев также покупал репродукции. В 1860 году Дмитрий Иванович совершил еще несколько познавательно-развлекательных поездок: отдыхал во Франкфурте-на-Майне, затем в Висбадене, несколько дней провел в Гамбурге, совершил два путешествие по Италии.

Жизнь и работа за границей более чем устраивали Менделеева. Немаловажным было и отсутствие преподавательской нагрузки: времени вполне хватало и на исследования, и на отдых. В конце 1860 года Дмитрий Иванович отправил на родину прошение о продлении срока командировки. Но оно было встречено отказом. Виноват в этом, по всей видимости, оказался сам Менделеев. Его исследования далеко выходили за рамки чистой химии, а от молодого ученого ожидали конкретных достижений именно в этой области. Даже академик Воскресенский писал ученику, что, помимо исследований капиллярных явлений, не мешало бы выполнить какую-то сугубо химическую работу. Но Менделеев продолжал свою линию исследований и не внял совету учителя. В результате в начале 1861 года упрямец должен был покинуть Гейдельберг и вернуться на родину.

Опять в Петербурге

Остаться за границей Менделееву не разрешили, но и вернувшись на родину, он оказался не у дел. Преподавательская нагрузка была распределена в начале учебного года, и никаких вакансий не было. А сбережениями, на которые можно было бы вести безбедное существования, Менделеев не располагал. Нужно было искать возможность заработать. И ученый занялся литературной деятельностью. Вскоре после приезда в Петербург он получил от издательства «Общественная польза» заказ на учебник органической химии. Книга была написана буквально за несколько недель, а уже в июне 1861 года учебник был подготовлен к печати. Весной следующего года Менделеев получил за «Органическую химию» Демидовскую премию — наиболее почетную научную награду в России. С 1861 года издательство «Общественная польза» занималось переводом с немецкого и публикацией обширной технологической энциклопедии издания Вагнера. Менделеев принимал активное участие и в этой работе. При этом он не только переводил оригинальный текст, но и вносил свои дополнения и даже целые разделы. Обязанности редактора «Технологической энциклопедии» Менделеев исполнял до 1869 года. За это время под его руководством было издано 9 выпусков энциклопедии, которые довольно сильно отличались от немецкого первоисточника.

К началу 1861/62 учебного года Менделеев получил и преподавательскую нагрузку. Но, поскольку большого количества часов ему нигде не дали, пришлось работать сразу в нескольких учебных заведениях. В течение нескольких последующих лет Менделеев преподавал во 2-м Кадетском корпусе, в Николаевском инженерном училище, в Институте корпуса инженеров путей сообщения, в Петербургском академическом университете, в Технологическом институте. Кроме различных разделов химии ему приходилось преподавать и другие дисциплины: физику, физическую географию.

Попытки внести что-то новое в систему образования, предпринятые еще в Одессе, отнюдь не оказались юношеским порывом преподавателя-дебютанта. Занимаясь педагогической деятельностью, Менделеев предлагал немало прогрессивных изменений. Так, по его инициативе была проведена реорганизация физико-математического факультета Петербургского университета: предметы разделили на общие и специальные. Благодаря этим нововведениям у студентов появилось больше возможностей начать научную деятельность по выбранной ими специальности.

Менделеев не ограничивался педагогической работой и принимал активное участие в общественной жизни учебных заведений. Особенно ярко он проявил себя во время студенческих волнений 1861 года. В сентябре 1861 года Министерство народного просвещения обнародовало реакционный циркуляр, который ограничивал права студентов. Это вызвало студенческие волнения, в результате которых в конце сентября занятия в Петербургском университете были прекращены. Столкновения студентов с жандармами и многочисленные аресты возмутили многих преподавателей. Менделеев вместе с целым рядом своих коллег 12 октября подал прошение об отставке, которое, к счастью, было отклонено ректором университета. 23 ноября преподаватели университета подали прошение о помиловании арестованных студентов. Под прошением стояла и подпись Менделеева. 20 декабря было принято решение об официальном закрытии университета. Преподаватели университета приняли решение о продолжении занятий в виде публичных лекций. Первые лекции прошли 5 февраля в здании Государственной думы. Их читали Менделеев, Сеченов и Соколов [87].

Но вскоре лекции были прекращены. 2 марта 1862 года историк Платон Васильевич Павлов в своей лекции, посвященной 1000-летию России, коснулся современного положения страны и призвал интеллигенцию к сближению с народом. Учитывая обстановку, не удивительно, что власти нашли лекцию Павлова крамольной. Он был арестован. Ученые бурно отреагировали на арест своего коллеги. 6 марта собрание профессоров и студенческих депутатов заявило коллективный протест, а через два дня публичные лекции были запрещены.

Весной 1862 года в личной жизни Менделеева произошли перемены. Он женился. Его супругой стала Феозва Никитична Лещевая, приемная дочь Петра Павловича Ершова, с которой он был знаком еще в Тобольске. Будущих супругов давно объединяли дружеские отношения. Они состояли в переписке, а после приезда Феозвы в Петербург много общались. Менделеев долго не мог решиться на женитьбу. Вот цитата из его дневника: «Писать больше и не могу и некогда, и мысли так врозь идут, и тяжко, и свободно — все так мешается — не разберешь, право. Надумал наконец, долго раздумье брало, 10-го [апреля] поговорил с Физой, а 14-го был женихом. Страшно и за себя, и за нее. Что это за человек я, право? Курьезный, да и только. Нерешительность, сомнения, любовь, страх и жажда свободы и деятельности уживаются во мне каким-то курьезным образом. Где всему этому решение — не знаю».

После венчания (29 апреля) молодожены отправились в заграничное путешествие. Они посетили Германию, Голландию, Англию, Швейцарию, Италию, в Лондоне побывали на Всемирной выставке. Путешествие длилось до начала августа. Вскоре после возвращения Менделеев получил печальное известие. Умер его старший брат. Супруги послали вдове письмо, в котором предлагали оказать помощь в воспитании детей. В конце года к их семье присоединился племянник Яков.

В марте 1863 года у Менделеевых появилась дочь. Но через полгода девочка умерла. Феозва Никитична родила еще двоих детей: сына Владимира (1865 год) и дочь Ольгу (1868 год). В конце 70-х годов сомнения, которые испытывал Менделеев в отношении своего брака, начали оправдываться. Несходство характеров супругов и разница в возрасте (Дмитрий Иванович был на 6 лет младше своей супруги) привели к тому, что их взаимные чувства охладели. Они развелись, но до конца своих дней поддерживали дружеские отношения, состояли в переписке. Менделеев заботился о бывшей жене. При разводе Дмитрий Иванович взял на себя воспитание сына, а дочь осталась с матерью.