L'université de Heidelberg, connue sous le nom de Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, est la plus ancienne et l'une des plus prestigieuses universités de l'Allemagne moderne. Fondée en 1386, elle comprenait à l'origine quatre facultés. La plupart des bâtiments universitaires sont situés dans la vieille ville de Heidelberg, ainsi que dans les quartiers de Bergheim et Neuenheimer Feld. L'université de Heidelberg a joué un rôle clé dans la création de la Ligue des universités de recherche européennes et du groupe de Coimbra. Elle est liée à 56 lauréats du prix Nobel.

Au XIXe siècle, l'université est devenue un centre des sciences naturelles, en particulier de la physique et de la chimie. Cela était dû au développement de l'industrie allemande, qui a commencé en 1848, lorsque les chemins de fer ont commencé à être construits. L'Allemagne, depuis la fin du Moyen Âge, était déjà en tête dans l'industrie minière, et dans les années 1850, les productions textile et chimique se développaient, s'appuyant sur les ressources locales pour produire des acides et des bases. Bien que le duché de Bade, où se trouve Heidelberg, ne possédait pas de ressources minérales propres, son industrie s'est développée grâce à la proximité de grandes régions extractives en Allemagne et à sa situation frontalière en amont du Rhin, près de la Suisse et de la France. Cela a favorisé la prospérité de la production et du commerce, ce qui, à son tour, a stimulé le développement des sciences nécessaires à l'industrie. L'université de Heidelberg était connue pour ses éminents scientifiques, attirant de jeunes chercheurs comme Dmitri Mendeleïev.

À Heidelberg, Dmitri Ivanovitch Mendeleïev a commencé à travailler dans le laboratoire de Robert Bunsen, assistant également aux cours universitaires. Bunsen, que Mendeleïev a choisi comme mentor, était l'une des figures importantes de l'histoire de la chimie. Il évitait de participer à des disputes scientifiques, préférant se concentrer sur un travail de recherche ciblé qui produisait plus de résultats que des discussions. Au moment de l'arrivée de Mendeleïev dans son laboratoire, Bunsen était connu pour ses recherches sur les composés de cocodile et l'aluminium électrolytique, qu'il avait découvert en 1854.

Malgré un accueil chaleureux, Mendeleïev n'a pas travaillé longtemps avec Bunsen. Il a expliqué son départ par le fait que son voisin de bureau, Karius, travaillait sur des composés sulfureux dont l'odeur lui causait des douleurs dans la poitrine. Les hottes n'étaient pas encore une partie obligatoire des laboratoires, et l'absence de possibilité de travailler avec des instruments précis a également été une raison de son départ.

Après cela, Mendeleïev s'est consacré à l'organisation de son propre laboratoire. Il avait l'intention d'étudier les liquides et a commandé à un mécanicien de Bonn, Geisler, un nouvel appareil pour déterminer avec précision le poids spécifique, qui est devenu connu en Russie sous le nom de « pycnomètre de Mendeleïev ». Pour atteindre la précision maximale des balances et des poids, il les a fait fabriquer sur commande. Malgré les ressources limitées allouées aux missionnés, Mendeleïev a pu équiper son laboratoire de manière à se consacrer entièrement à son travail. En conséquence, il a écrit et publié des recherches sur la capillarité des liquides, l'expansion des liquides sous l'influence de la température et de la pression, ainsi que sur les températures d'ébullition absolue.

Particulièrement intéressante était son travail sur la température d'ébullition absolue. Dans la première moitié du XIXe siècle, ce concept n'était pas encore connu, il n'y avait qu'une distinction entre les gaz pouvant être condensés en liquide et ceux qui étaient constants, c'est-à-dire non condensables. Cependant, les recherches de Cagnard de la Tour, Drión, Mendeleïev et Andrews sur les températures critiques ont montré qu'il existe pour chaque gaz une température au-dessus de laquelle il ne peut être transformé en liquide par aucune pression. À cette température, les mouvements des particules de gaz deviennent si rapides qu'elles ne peuvent même pas former de liaisons temporaires, caractéristiques de l'état liquide.

Mendeleïev expliquait que pour réussir en mécanique moléculaire, qui doit expliquer les propriétés physiques et chimiques des substances, il est nécessaire d'avoir des données précises sur le poids des particules, le poids spécifique des corps solides et liquides et son changement lors du chauffage. Ces données permettent de juger de la distance entre les centres des particules. Le poids et la distance des particules ne suffisent pas à résoudre les questions de la mécanique des corps solides et liquides, car les distances entre les particules ne sont pas si grandes qu'on puisse négliger leur forme et leur taille. La détermination de l'adhérence des corps peut servir de moyen pour réussir en mécanique partielle, car elle est liée à la mesure de l'attraction mutuelle des particules, ce qui conditionne les phénomènes physiques et chimiques.