بررسی کشف قانون تناوبی
مندلیف دانشمند مشهور روسی و لوتارمیر دانشمند آلمانی، به طور همزمان و بدون اطلاع از کار یکدیگر، بررسیهای دقیق و بسیار اساسی در مورد ارتباط جرم اتمی عنصرها و خواص آنها به عمل آوردند که سرانجام منجر به کشف پدیده‌ای شد که امروزه قانون تناوبی نام دارد.
مندلیف در سال 1869 جدولی از عنصرهای شناخته شده زمان خود منتشر کرد که با جدول نیوزلندز، مشابهت داشت.
لوتارمیر نیز در همان سال و کمی پس از نشر جدول مندلیف، جدول مشابهی تنظیم و در سال 1875 منتشر کرد که تا اندازه‌ای با جدول مندلیف مشابهت داشت.
در فاصله بین سالهای 1869 تا 1871، لوتارمیر بررسیهای گسترده‌ای انجام داد و نمودار تغییرات بسیاری از خواص فیزیکی عنصرها را نسبت به جرم اتمی آنها رسم و مشاهده کرد که این تغییرات روندی تناوبی دارند. برای نمونه نشان داد که حجم اتمی عنصرها، نسبت به جرم اتمی آنها، مطابق شکل به طور تناوبی تغییر می‌کند.
در همین فاصله، مندلیف نیز با بررسی خواص عنصرها و ترکیبهای آنها از جمله ترکیبهای دوتایی هیدروژن‌دار و اکسیژن‌دار آنها، دریافت که تغییرات خواص شیمیایی عنصرها مانند خواص فیزیکی آنها، نسبت به جرم اتمی، روند تناوبی دارد. از این رو جدولی را که در سال 1869 منتشر کرده بود، به صورت جدیدی در هشت ستون و دوازده سطر منظم کرد. بدین ترتیب، مندلیف و لوتارمیر به کشف قانون تناوبی دست یافتند که در سال 1871 منتشر شد و مفهوم آن چنین است: «خواص عناصر، تابعی از تناوبی از جرم اتمی آنها است».
براساس این قانون، جدول طبقه‌بندی عنصرها که توسط مندلیف منظم شده بود، «جدول تناوبی عناصر» نیز نامیده شد.
مندلیف، با توجه به اشکالات و نارساییهای جدول نیولندز و لوتارمیر و حتی جدولی که خود وی در سال 1869 منتشر کرده بود، جدولی تقریباً بدون اشکال ارائه داد که فراگیر و ماندنی شد. در این جدول به ابتکارات و نوآوریهای جالبی به شرح زیر دست زد:
1- شک در درستی جرم اتمی برخی از عنصرها و ارزیابی دوباره آنها.
2- توجه به اصل تشابه و مقدم شمردن بر جرم اتمی، به حکم ضرورت. بر همین اساس؛ مثلا با وجود این که جرم اتمی کبالت از نیکل بیشتر بود آن را پیش از نیکل قرار داد.
3- خالی گذاشتن برخی از خانه‌های جدول، به منظور رعایت هر چه بیشتر اصل تشابه و پیش‌بینی وجود عنصرهای ناشناخته.
4- پیشگویی خواص عنصرهای ناشناخته با توجه به خواص عنصرهای مجاور و طبقه‌بندی سه تایی‌های دو بر اینر.
5- تقسیم عنصرهای هر ستون به دو گروه اصلی و فرعی (a و b) به منظور رعایت هر چه بیشتر اصل تشابه.
شیمیدان روسی بود که در توبولک (Tobolsk) واقع در سیری زاده شد. وی چهاردهمین فرزند خانواده‌ای پرجمعیت بود. پدرش شغل آموزشی داشت که به علت نابینا شدن، سرپرستی خانواده را مادرش که مدیر یک کارخانه شیشه‌سازی بود، به عهده گرفت. در سال 1850 وارد شاخه علوم طبیعی آموزشگاه تربیت معلم سن پترزبورگ Saint petersburg (لنینگر ادکنونی) شد، در آنجا نزد آ. وسکرسنکا A. Voskressenka شیمیدان بزرگ روسی به فراگیری علم شیمی پرداخت. در سال 1855 با گرفتن یک مدال طلا فارغ‌التحصیل شد. سپس در سال 1855 به عنوان دبیر دبیرستان به کار مشغول شد. در همین سال رساله‌ای تحت عنوان حجم ویژه[1] تهیه کرد و به درجه فوق لیسانس نایل آمد. به سمت دانشیاری دانشگاه سن پترزبورگ منصوب شد و در آنجا به تدریس شیمی آلی پرداخت. ضمن تدریس، کتاب شیمی آلی را منتشر کرد که در آن زمان نخستین کتاب درسی در این رشته در روسیه بود.
در سال 1865 از پایان‌نامه خود تحت عنوان در زمینه مخلوط الکل با آب برای اخذ دکترا در شیمی دفاع کرد. در آخر همان سال به استادی کرسی شیمی صنعتی دانشگاه سن‌پترز بورگ برگزیده شد.