В начале 1880 года один за другим уходят из жизни А. А. Воскресенский и Н. Н. Зинин.
Со смертью Н. Н. Зинина на кафедре «технологии и химии, приспособленной к искусствам и ремеслам» освободилась вакансия экстраординарного академика. Как водится, для выдвижения кандидатов на нее была создана комиссия в составе Бутлерова, Кокшарова, Вильда и Гадолина. Бутлеров на этот раз предложил двоих — Менделеева и профессора Харьковского университета Н. Н. Бекетова (того самого, который когда-то очаровал Дмитрия Менделеева во время его первого посещения Парижа). Оба кандидата повели себя не очень решительно. Бекетов вначале дал согласие, хотя прямо писал Бутлерову, что хотел бы сразу получить ординарного академика, поскольку у того зарплата будет побольше, а он очень боится потерять в материальном отношении. Он также не стеснялся предлагать устраивавшие его комбинации. Например, поскольку Менделеев и так «очень хорошо» устроен в научном и материальном отношении, то «не может ли Академия выбрать нас обоих: Менделеева сверхштатным ординарным, а меня экстраординарным»? И вообще ему бы хотелось стать академиком по «чистой» химии. В конце концов Бекетов решит вообще не рисковать и снимет свою кандидатуру. Менделеев же на предложение Бутлерова согласиться на баллотировку ответил неопределенно, у него было ощущение, будто академики, получив согласие от Бекетова, от него теперь ждали отказа. Нужно сказать, что тут интуиция его не обманывала.
Однако Бутлеров, после «спиритического» скандала находившийся с Менделеевым в сложных отношениях, всё равно следовал принципам научной честности. В этом, конечно, проявилось его подлинное благородство, поскольку двух ученых разделяло не только отношение к спиритизму. Менделеев не принимал бутлеровскую теорию химического строения. Бутлеров же, в свою очередь, не мог забыть, что Менделеев, когда-то обративший внимание Петербурга на его научные и человеческие достоинства, совсем не жаждал его перевода из Казани. Дмитрий Иванович, с 1865 года державший за собой две кафедры, не хотел уступать ни одной из них Бутлерову и лишь в 1868 году, после избрания того ординарным профессором физико-математического факультета Петербургского университета без указания кафедры (потом для него была создана кафедра органической химии), выступил в совете университета с ярким панегириком в адрес нового коллеги. Важно также отметить, что Бутлеров, мягко говоря, не был активным пропагандистом Периодического закона. Тем не менее он пытается с боем провести Менделеева в академию. После отказа Бекетова от баллотировки Менделеев остается единственным кандидатом. В октябре того же года Бутлеров, Чебышев, Овсянников и Кокшаров вносят представление об избрании его в экстраординарные академики.
И. С. Дмитриев очень точно и объективно расценивает шансы Дмитрия Ивановича быть избранным в Санкт-Петербургскую академию наук. В представлении, которое составили выдвигавшие его академики, было три главных раздела: открытие Периодического закона —59,4 процента текста, вклад в развитие технологии и технической химии (в том числе ранние работы прикладного характера, «Технология по Вагнеру», техника и экономика нефтяного дела, гипотеза минерального происхождения нефти) — 29 процентов, сельскохозяйственные опыты — 5,6 процента (остальное место было отдано вводным констатациям и комплиментам). В силу академических правил, а также прочих обстоятельств ничего не было сказано об открытии «абсолютной температуры кипения», об «Органической химии», «Основах химии», метеорологии, воздухоплавании и работе с газами.