Семья была вынуждена перебраться в село Аремзянское. Здесь располагалась стекольная фабрика, принадлежащая Василию Дмитриевичу Корнильеву, брату Марии Дмитриевны. Сам владелец фабрики жил в Москве, и разрешил сестре управлять фабрикой, что дало семье средства к существованию. В Аремзянском прошли первые пять лет жизни Дмитрия. В 1838 году жизнь будущего светила науки подверглась серьезной опасности: мальчик перенес тяжелую форму оспы. В следующем году семья вернулась в Тобольск: Дмитрий и его брат Павел должны были готовиться к учебе в гимназии.

В 1841 году Дмитрий поступил в Тобольскую классическую гимназию. Пожалуй, самым примечательным учителем в гимназии был Петр Павлович Ершов, знаменитый автор сказки «Конек-Горбунок», прочитав которую Пушкин сказал: «Теперь этот род сочинений можно мне и оставить». Интересно, что сам Ершов был в свое время учеником Ивана Павловича и многие годы оставался другом семьи Менделеевых. Дмитрий не выделялся способностями среди своих сверстников, но вскоре стало заметно, что мальчик имеет склонность к физике и математике.

Детство Дмитрия Менделеева совпало по времени с пребыванием в Сибири декабристов. В 1847 году его сестра Ольга вышла замуж за ссыльного Николая Васильевича Басаргина. Гимназист Дмитрий много общался с декабристом, а после нередко с ним переписывался. В том же 1847 году произошло и печальное событие: мальчик потерял отца.

В 1848 году фабрика, которой продолжала управлять Мария Дмитриевна, сгорела. Восстанавливать ее не стали. Дело в том, что вдова Менделеева твердо решила дать сыну хорошее высшее образование. Между тем по существовавшим тогда правилам Дмитрий мог учиться только в Казанском университете, к которому относилась Тобольская гимназия. Мать же решила, что ее сын должен учиться в Москве. Она рассчитывала на поддержку своего брата. Василий Дмитриевич Корнильев был управляющим князей Трубецких. Кроме того, он был хорошо известен в среде московской интеллигенции. В его доме часто собирались известные ученые, писатели, художники. Гоголь, Баратынский, Федотов, Павлов, Сергей Львович Пушкин (отец поэта) были частыми гостями Корнильева.

Когда летом 1849 года Дмитрий окончил гимназию, Мария Дмитриевна начала собираться в дорогу. Осенью она вместе с сыном и младшей дочерью Лизой прибыла в Москву. Зиму Менделеевы провели в доме Корнильева. Пятнадцатилетний Дмитрий за это время увидел немало известных людей и услышал множество интересных разговоров. Он получил представление о чаяниях современной интеллигенции. Но основная цель приезда достигнута не была. Получить разрешение на поступление в Московский университет оказалось невозможно. Брат предлагал устроить племянника на службу в канцелярию Московского губернатора. Но, к счастью для российской науки, Мария Дмитриевна оказалась непреклонной в своих намерениях. Весной 1850 года Менделеевы отправились в Петербург, чтобы найти для Дмитрия подходящее учебное заведение.

Стать петербургским студентом было также очень сложно. Марии Дмитриевне вновь пришлось искать связи. Она обратилась к профессору Чижову, соученику Ивана Павловича Менделеева. Чижов написал инспектору Главного педагогического института письмо с соответствующей просьбой, и Дмитрий был допущен к экзаменам. Летом юноша удовлетворительно сдал экзамены и был зачислен «казенным» студентом физико-математического факультета. Согласно бытовавшим в Главном педагогическом институте (ГПИ) правилам, он написал обязательство, согласно которому после окончания института должен был не менее восьми лет прослужить в том учебном заведении Министерства народного просвещения, куда он получит направление.

Обучение в ГПИ длилось 4 года. Набор производился через год. В 1850 году приема в институт не было (Менделееву разрешили сдавать экзамены в виде исключения). Дмитрию пришлось выбирать: он мог учиться либо три года, либо пять. Будущий ученый выбрал второй вариант.

20 сентября 1850 года случилась трагедия. Мария Дмитриевна Менделеева, как бы завершив свою миссию и сделав для сына все возможное, умерла. Нужно ли говорить, что молодой человек был потрясен этой потерей? Естественно, горе тяжелой утраты оторвало Дмитрия от учебы. Сказывалась и недостаточная подготовка, полученная в сибирской гимназии. Первое время новый студент ГПИ учился весьма посредственно. Так что дополнительный год обучения не стал лишним. Однако со временем талант и трудолюбие молодого человека дали свои результаты. Менделеев стал одним из лучших студентов института.

Между тем, печальные события продолжали преследовать юношу. В марте 1851 года сестра Елизавета передала ему сообщение о смерти дяди. Василий Дмитриевич Корнильев был не только близким родственником Менделеевых. После того как Иван Павлович потерял возможность работать, он постоянно помогал семье сестры. Таким образом, Дмитрий одновременно лишился близкого человека и материальной поддержки. Тем временем здоровье самого Менделеева вызывало серьезные опасения. Боли в груди, кровохарканье — все эти симптомы в то время означали практически приговор: туберкулез легких. В марте 1852 года — новая трагедия. Смерть, казалось, преследовала семью. На сей раз она настигла Лизу. Причина — чахотка. Теперь мнение врачей нашло подтверждение — налицо наследственная склонность к туберкулезу. Лето Дмитрий провел у родственников в Тверской губернии, в небольшом селе.

Жизнь в провинции не дала терапевтического эффекта. Осенью состояние здоровья резко ухудшилось. Передают такой рассказ. Менделеев лежал в институтской клинике. На одном из осмотров врач, считая, что Менделеев спит, сказал: «Ну, этот-то уже не поднимется.». Дмитрий тут же встал и принялся изучать конспекты.

В начале 1853 года администрация ГПИ даже обратилась в Министерство народного просвещения с ходатайством о переводе Менделеева в университет Киева: юноше требовался более теплый климат. Но дальнейшего хода ходатайство не имело. По всей видимости, Дмитрий сам отказался от перевода. Образование, которое можно было получить в Петербурге, качественно отличалось от киевского. Ради этого преимущества молодой Менделеев был готов рискнуть здоровьем, а возможно, и жизнью.

Нужно уделить некоторое внимание системе образования в ГПИ. Четырехлетнее обучение делилось на два курса. Студенты получали универсальное образование. В первые два года им преподавали русскую словесность, логику, психологию, Закон Божий, французский и немецкие языки, педагогику, русское право, курс о государственных учреждениях. На физико-математическом факультете ГПИ точные и естественно-научные дисциплины преподавали известнейшие ученые своего времени. В частности, физику преподавал академик Ленц. Часть математических курсов вел Остроградский. Химию преподавал Воскресенский, зоологию — Брандт, ботанику — Шиховский. Все эти имена золотыми буквами вписаны в книгу истории отечественной науки.

В два последних года обучения студенты делились на два направления: математическое и естественно-научное. Менделеев выбрал естественные науки. Он особенно интересовался зоологией, ботаникой, минералогией и химией. Но универсальное обучение подразумевало самый широкий круг интересов. Так, еще в первый год обучения Менделеев написал сочинение «Описание Тобольска в историческом отношении». Позже он читал пробные лекции по педагогике и зоогеографии. Особо близкие отношения у него сложились с академиком Федором Федоровичем Брандтом. Летом 1854 года Дмитрий некоторое время жил в семье академика в качестве репетитора на даче неподалеку от Ораниенбаума. Параллельно Менделеев собирал гербарий по поручению профессора Шиховского. Интересно, что первая научная работа великого химика была посвящена зоологии и называлась «Опыт исследования о грызунах Петербургской губернии». Так началась «первая служба» нашего героя.

Но постепенно интересы Менделеева сместились в сторону минералогии и химии. Большую роль в этом сыграли личности преподавателей этих предметов. Степан Семенович Куторга, профессор минералогии, был настоящим знатоком своего дела и прекрасным преподавателем. Под его руководством Менделеев впервые столкнулся с химическим анализом образцов минералов. А довершил «охимичивание» талантливого студента академик Александр Абрамович Воскресенский — «дедушка русских химиков». Совместно с Николаем