Правильно ли записано в третьем? В чем ошибка? Почему там не атомы?

Да, в третьей строке всё записано верно:
3O₂ — три молекулы кислорода. Ошибки здесь нет.

Почему именно молекулы:

• O₂ — это молекула кислорода, состоящая из двух атомов кислорода. Индекс «2» относится к одному атому O и показывает число атомов в молекуле.
• Коэффициент 3 перед формулой считает число таких частиц: 3 молекулы O₂.
• Если посчитать атомы кислорода, то их будет:
  \[ 3 \times 2 = 6 \] то есть в трёх молекулах O₂ содержится 6 атомов кислорода.

В записях 2H, 4N, 3Fe индексов нет, поэтому там коэффициент считает отдельные атомы. А в 3O₂ частица — уже молекула, поэтому говорят «три молекулы», а не «три атома».

Если нужно было бы записать именно три отдельных атома кислорода, это было бы 3O, но это другая запись.