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Nació el 7 de febrero de 1834, en Tobolsk (Siberia), entre los aportes destacados, está la Tabla Periódica de los Elementos, son: la expansión térmica de los líquidos, el hallazgo del punto crítico, los estudios sobre los gases reales y una exactísima formulación de la ecuación de estado
Se ocupó de problemas químico-físicos relacionados con el espectro de emisión de los elementos. Realizó las determinaciones de volúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos.
Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos, base del sistema periódico que lleva su nombre. En 1869 publicó su libro Principios de la química, en el que desarrollaba la teoría de la tabla periódica.