Через несколько дней, с цветами и конфетами, он явился к Кашам с визитом, был прекрасно принят и с тех пор стал приходить едва ли не каждый вечер. Вскоре, чтобы чаще видеть (ото, он даже поселился в соседнем доме. Марк Ефимович и Екатерина Христиановна были искренне рады ухаживанию Дмитрия Менделеева за их дочерью. Они знали его с детства, очень уважали его родителей, да и сам он — искренне влюбленный и в то же время по-корнильевски надежный, рассудительный, толково заботящийся о своем будущем — вызывал у них огромное, почти родственное расположение. Дело шло к официальному предложению. Единственное, что всерьез беспокоило Кашей, — как отнесется к этому сама Соня. Она всё еще оставалась ребенком — домашней, очень послушной девочкой, обожавшей своих родителей, которые, в свою очередь, постарались оградить ее от всего, что могло разрушить ее детский мир. В воспоминаниях об этом сватовстве она потом писала: «Мы были в полном смысле кисейные барышни. От нас совершенно устраняли житейскую обстановку. Для меня, например, весь мой мир заключался в моей комнатке, уставленной сплошь цветами и птичками. Чтобы закончить домашнее образование, меня отдали в последний класс пансиона М-mе Ройхенберг на Гороховой. Я страстно любила природу, музыку и всех без исключения окружающих — начиная с родных, подруг в пансионе и кончая прислугой и кучером Лукой, и, в свою очередь, пользовалась общим вниманием и любовью. Несмотря на то, что была наивна до глупости, я все же очень любила рассуждать сама с собой обо всём окружающем, представляя себе всё, конечно, в совершенно превратном свете. Впоследствии я часто задавала себе вопрос: «Как я, такая наивная и глупая девочка, могла нравиться такому умному и ученому человеку?..»».
Менделеев только хохотал, когда, спросив: «Вы бываете в театре, Софья Марковна?» — услышал в ответ, что ее еще ни разу не брали в театр и она просто не знает, что там происходит. «Папаша говорил, что там плачут и танцуют». А на вопрос о том, что она читает, Сонечка отвечала, что мамаша позволяет ей читать только разные хорошие сказки. «А серьезное вам не позволяют читать? Например, романы?» Барышня густо покраснела, прекратила беседу и ушла в свою комнатку. Оказалось, что маменька наговорила ей столько ужасных вещей о романах, что теперь девочка считает неприличным даже упоминание об этом жанре. Влюбленный Менделеев приходил от ее наивности в восторг. Из этого ребенка он сможет воспитать такую подругу жизни, какую захочет. Однажды Сонечка услышала, как Менделеев попросил у Екатерины Христиановны разрешения прислать для Сонечки билет в театральную ложу. Это настолько потрясло ее, что она тут же помчалась к няне с просьбой погадать на картах — возьмут ли ее, наконец, в театр? Старушка заглянула в карты и пришла к выводу, что в театр — навряд ли, а вот замуж — это точно. И действительно, вскоре отец вызвал дочь из ее комнатки и сообщил, что Дмитрий Иванович сделал им честь и просит ее руки: «Придет время, он сам тебе всё скажет, но ты должна, наконец, держать себя с ним как невеста». Когда «невесту», наконец, отпустили наверх, ее терзала только одна мысль: «Как же я ему отдам руку и зачем ему ее?» Ночами она плакала от мысли, что любит Дмитрия Ивановича обычно, как всех, а надо необычно — сильнее, чем родителей. А она не может…
Наступило лето. Соню забрали из пансиона, где она научилась свободно говорить по-французски и по-немецки, а также играть на рояле. У Кашей была мыза Икати-Хове близ Новой Кирхи в Финляндии. Семья готовилась к переезду. Соня больше всех стремилась покинуть Петербург — она устала от непонятной роли невесты, — но на второй день после переезда отец еe строго предупредил, что через два часа приедет Дмитрий Иванович и сделает ей предложение. «Ты должна сказать ему «да» без всяких разговоров». Дочь привыкла беспрекословно ему повиноваться. Чем ближе было время приезда Менделеева, тем большее волнение ее охватывало. Она помчалась в сад, потом к озеру, потом пробежалась по всем аллеям… После этого метания Соня решила спрятаться за диваном в мамашиной комнате. «Оттуда я слышала звук бубенчиков и стук въезжавшего во двор экипажа, потом голоса папаши, мамаши и Менделеева. Все говорили очень оживленно и смеялись. В доме поднялась беготня и звон бокалов. Стали звать и искать меня, но я не откликалась. Наконец, папаша нашел меня за диваном, взял за руку, в которой я почему-то вместо носового платка держала полотенце, и сказал: «Помни, что тебе было сказано: «Да», и вывел меня в гостиную, где уже все стояли с бокалами шампанского в руках. «Не обращайте на нее внимания, Дмитрий Иванович, она ведет себя как девочка», — сказал отец и подвел меня к Менделееву. Он поцеловал мне руку, начались поздравления, а я в этой суматохе убежала к себе в комнату, Просилась на кровать, где лежала моя спеленутая кукла, и залилась горькими слезами. Между тем прислуга уже несколько раз прибегала к моей комнате со словами: «Барышня, вас просят вниз», «Папаша сердится», «Идите скорее» и т. д. Наконец, слышу грозный голос отца: «Соня, вниз!» Я моментально оправилась от слез и, войдя в гостиную, очутилась около Менделеева, который надел мне на руку браслет. И вот, не говоря Менделееву «да», я сделалась официально его невестой…»