Chimico russo. Laureatosi presso l'università di Pietroburgo nel 1855, ne
fu anche docente di Chimica organica a partire dal 1857. Nel 1859 si recò
ad Heidelberg, dove collaborò con R.W. Bunsen in esperimenti sul
comportamento dei gas reali per individuare le relazioni tra le forze di
coesione e quelle di affinità chimica. Già le sue prime ricerche
cercarono di provare, sul piano sperimentale, che il tipo e l'intensità
delle interazioni esistenti fra le particelle, responsabili delle
caratteristiche chimiche e fisiche di una sostanza, erano determinati dalla
massa delle particelle medesime. Nel 1860 partecipò al primo Congresso
internazionale dei Chimici che si tenne a Karlsruhe, dove ebbe modo di conoscere
le teorie più avanzate in campo chimico e fisico, ed in seguito
rientrò a Pietroburgo, dove resse la cattedra di Chimica generale presso
l'università. In quegli anni, oltre a coltivare gli studi di chimica a
proposito dei fenomeni di solubilizzazione, si adoperò per la
modernizzazione del suo Paese, dedicandosi ad iniziative tecnologiche in campi
assai vari: irrigazione, navigazione, agricoltura, trasporti ferroviari. Il suo
impegno didattico lo spinse alla stesura di un manuale che illustrasse ai suoi
allievi le sue convinzioni scientifiche: compose dunque il famoso trattato
Principi di chimica (1868), testo base nella formazione dei chimici per
tutto l'Ottocento e il primo Novecento. L'attualità di tale opera,
però, è tutt'ora insuperata, per quanto riguarda l'esposizione che
M. vi fece della legge della periodicità degli elementi
(V. ELEMENTO e SISTEMA
PERIODICO). Infatti, cercando di rintracciare un criterio che gli
permettesse di organizzare con ordine la presentazione didattica degli elementi
naturali,
M. giunse a collegare le caratteristiche e la capacità
di combinazione chimica degli elementi con la loro massa e, dunque, con il loro
peso atomico. Utilizzando, per la determinazione del peso atomico, la metodica
introdotta da S. Canizzaro, lo scienziato ordinò, in quella che è
ora nota come
tavola di M., tutti gli elementi chimici conosciuti secondo
il peso atomico crescente, a partire dall'idrogeno che è l'elemento
più leggero (peso atomico 1,008), fino all'uranio, che ha il peso atomico
più elevato (238). Ogni elemento fu inserito in una casella, indicando il
suo simbolo, il peso atomico e, accanto al simbolo, un numero (crescente da 1 a
103), detto
numero atomico, che segnalava il suo ordine progressivo nella
classificazione. Ne risultarono intervalli fissi (detti
periodi)
costituiti da elementi con analoghe proprietà chimiche e fisiche, che si
ripetevano costanti di periodo in periodo. Ogni riga orizzontale della tabella
(in tutto sette) rappresentava, pertanto, un periodo e gli elementi omologhi
potevano essere osservati in nove colonne verticali. Il primo periodo era
formato da due soli elementi (idrogeno ed elio), il secondo e il terzo
contenevano ciascuno otto elementi; il quarto, il quinto e il sesto periodo
prevedevano due sottoperiodi mentre il settimo periodo era quello delle
cosiddette
terre rare, costituite dagli elementi compresi fra lantanio e
lutezio, i quali hanno proprietà chimiche praticamente identiche. Le
prove di validità che
M. aveva raggiunto in relazione alla legge
periodica gli consentirono, a fronte di irregolarità riscontrate nel
comportamento di singoli elementi rispetto alla collocazione progressiva secondo
il peso atomico degli elementi noti, di inserire delle "caselle vuote". Con esse
si ipotizzavano alcuni elementi ancora ignoti di cui si poteva però
prevedere non solo l'esistenza ma, in virtù della posizione assegnata in
ottemperanza alla legge della periodicità, anche le principali
caratteristiche fisico-chimiche. Tale ipotesi trovò conferma nelle
scoperte di nuovi elementi che si verificarono nei decenni successivi: il
gallio, lo scandio, il germanio e altri. Degni di nota sono, infine, gli studi
condotti da
M. a proposito della temperatura assoluta di ebollizione dei
gas, quella, cioè, al di sopra della quale un gas, per quanto compresso,
non può più essere liquefatto (Tobol'sk, Siberia 1834 -
Pietroburgo 1907).