Сказать, что после этого Менделеев вернулся к привычным делам, было бы неправильно, поскольку он практически никогда, ни при каких обстоятельствах их не оставлял. А вот его молодой жене пришлось искать себе занятие. Поскольку возвращение в Академию художеств для семейной дамы было невозможно, Менделеев решил заинтересовать ее своей наукой. Специально для нее, а также для Володи и его товарищей он стал в свободное время читать курс химии с демонстрацией опытов. Кадеты слушали с превеликим вниманием, особенно тот, которого друзья называли Эзопом, — будущий выдающийся ученый, «отец» современного русского кораблестроения, академик и даже Герой Социалистического Труда А. Н. Крылов; но Анну Ивановну химия не увлекла. Тогда по ее просьбе Дмитрий Иванович возобновил вечера художников. Начались регулярные «менделеевские среды». Подобные встречи в Петербурге происходили почти ежедневно: были «ярошенковские субботы», «вторники у Лемоха» и точно не определенные, но от этого не менее интересные вечера у Репина. Посещение этих мероприятий и стало главным, кроме заботы о домашнем очаге, занятием Анны Ивановны. «Ну что, на службу? — шутливо спрашивал Дмитрий Иванович супругу, когда она, уже одетая, приходила к нему в кабинет проститься. — Смотри не забудь взять Катерину». Без горничной он жену в темное время не отпускал. Попрощавшись, ждал, пока ее шаги затихнут в длинном полутемном коридоре, и вновь обращался к своим записям. Работал он часто далеко за полночь, иногда засыпал в чем был.
Несмотря на то, что взгляды профессора Менделеева на государственное и общественное устройство России были диаметрально противоположны популярным в молодежной среде учениям, несмотря даже на досадный «сабуровский инцидент», Дмитрий Иванович оставался любимцем студенчества, и на его лекции набивалось столько народу, что желающим получить место на скамье или на подоконнике приходилось занимать его за два часа до начала. Встреча и проводы Менделеева почти всегда сопровождались восторженными аплодисментами.
К этому времени Дмитрий Иванович, читавший курс неорганической химии первокурсникам-естественникам и математикам (пять лекций в неделю), уже перестал готовиться к каждому занятию, поскольку, с одной стороны, в его голове уже сложилась целостная картина курса (требовалось лишь, чтобы ассистент каждый раз точно отмечал и вовремя подсказывал, на чем закончилась предыдущая лекция), а с другой — написанный текст или даже план мог помешать вольному течению его мысли, которая была способна произвольно, в любой момент, перейти к решению вслух какой-либо научной проблемы. Иногда конкретная химическая тема вдруг получала у Менделеева неожиданное натурфилософское освещение, когда он совершенно отказывался от формул и опытов, заменяя их образами и обобщениями почти гуманитарного свойства. Таких случаев аудитория ждала более всего, сознавая всю меру своей удачи и наслаждаясь картиной великолепной работы гениального мозга. Впрочем, даже обожавшие его студенты не могли назвать его лекции ровными и легкими для усвоения, так как менделеевская манера изложения никак не укладывалась в каноны классической учебной лекции. На строй его лекции прямым образом накладывались не только оригинальные научные и педагогические взгляды, но и душевное состояние ни на кого не похожей личности.