Почему H2O это вода, если коэффициент должен стоять перед химическим знаком?

Это индекс. Само соединение в виде HO (причем, правильней писать ОН) существовать не будет. Вообще, это грубая ошибка при составлении формул. Начнем с того, что степень окисления у кислорода в соединении равна - 2, а у водорода равна + 1. Значит, нам не хватает индекса к водороду. Коэффициент обычно ставится, когда нужно что-то уравнять.